DE10061225A1 - Wärmeempfindliche Mikrokapsel und diese enthaltendes Aufzeichnungsmedium - Google Patents
Wärmeempfindliche Mikrokapsel und diese enthaltendes AufzeichnungsmediumInfo
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Abstract
Eine erste wärmeempfindliche Mikrokapsel nach der Erfindung hat eine Hüllenwand und eine flüssige Färbezusammensetzung. Die Temperatur/Brechcharakteristik der ersten wärmeempfindlichen Mikrokapsel ist so gewählt, dass die Hüllenwand bei Erwärmung auf eine Temperatur bricht, die gleich oder höher als der Siedepunkt der flüssigen Färbezusammensetzung ist. Diese Mikrokapsel ist lichtstabil und einfach handzuhaben. Eine zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel nach der Erfindung hat eine Hüllenwand, eine Färbezusammensetzung und ein durch Wärme zersetzbares, gasentwickelndes Mittel. Ihre Temperatur/Brechcharakteristik ist so gewählt, dass die Hüllenwand bei Erwärmung auf eine Temperatur bricht, die gleich oder höher als die Zersetzungstemperatur des gasentwickelnden Mittels ist. Die zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel kann selbst bei nur kurzzeitiger Erwärmung sensitiv gebrochen werden. Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmedium, das die erste oder die zweite Mikrokapsel enthält, verursacht nach dem Aufzeichnungsvorgang praktisch keine Abfallprodukte, ist leicht handzuhaben und kann ein Bild in ökonomischer Weise aufzeichnen.
Description
Die Erfindung betrifft wärmeempfindliche Mikrokapseln, die durch Erwärmen auf
eine vorbestimmte Temperatur gebrochen werden, sowie Aufzeichnungsmedien,
die solche Mikrokapseln verwenden.
Aufzeichnungsmedien mit einem Substrat, z. B. einem Papierblatt, das mit eine
Färbezusammensetzung enthaltenden Mikrokapseln überzogen ist, sind bekannt.
Beispielhaft sind hier lichtempfindliche Aufzeichnungsmedien zu nennen, die
lichtempfindliche Mikrokapseln mit einer Hüllenwand aus lichthärtendem Kunst
harz enthalten. Diese lichtempfindlichen Aufzeichnungsmedien werden einem
gewünschten Bildmuster entsprechend Licht ausgesetzt und mit einem vorbe
stimmten Druck beaufschlagt, um so Bilder aufzuzeichnen. Die unbelichteten
Mikrokapseln werden durch den beaufschlagten Druck gebrochen, während dies
für die belichteten Mikrokapseln nicht der Fall ist, wodurch auf einer Mikrokapsel
schicht entsprechend dem belichteten Muster ein Bild aufgezeichnet wird.
Die lichtempfindlichen Aufzeichnungsmedien müssen jedoch in einer lichtabge
schirmten Umgebung hergestellt und gelagert werden, um sie vor der Lichthärtung
zu schützen. Auch müssen die Bilder auf den lichtempfindlichen Aufzeichnungsmedien
in einer solchen Umgebung erzeugt werden. Da weiterhin die unbelichte
ten Mikrokapseln leicht brechen, müssen die die Mikrokapseln enthaltenden
Aufzeichnungsmedien so gehandhabt werden, dass keine äußere Kraft auf sie
einwirkt. Die lichtempfindlichen Aufzeichnungsmedien werden deshalb zur Lage
rung in lichtabschirmenden Verpackungen untergebracht, was kostspielig ist und
außerdem nach diese Medien verwendenden Aufzeichnungsvorrichtungen ver
langt, die groß bemessen sind. Die lichtabschirmenden Verpackungen stellen
Abfall dar.
Weiterhin sind wärmeempfindliche Aufzeichnungsmedien bekannt, welche wär
meempfindliche Mikrokapseln verwenden. Diese Mikrokapseln werden bei Erwär
mung auf eine vorbestimmte Temperatur gebrochen. Eine solche wärmeempfind
liche Mikrokapsel kann eine Diazoverbindung, einen farblosen Leukofarbstoff wie
eine Fluoranverbindung etc. als farberzeugendes Mittel enthalten. Enthält die
wärmeempfindliche Mikrokapsel den Leukofarbstoff, so wird sie erwärmt, um ihre
Hüllenwand zu schmelzen oder den Leukofarbstoff durch ihre Hüllenwand treten
zu lassen, wodurch letzterer in Kontakt mit einem farbentwickelnden Mittel wie
Bisphenol A kommt und so die Farbe erzeugt. Enthält die wärmeempfindliche
Mikrokapsel die Diazoverbindung, so kann an Stelle des farbentwickelnden Mittels
ein Koppel- oder Haftmittel verwendet werden. Die Mikrokapsel kann also das
farbentwickelnde Mittel oder das Haft- oder Koppelmittel enthalten. Die wär
meempfindliche Mikrokapsel setzt bei Erwärmung das farbentwickelnde Mittel
oder das Haftmittel frei, so dass das entsprechende Mittel in Kontakt mit dem
Leukofarbstoff oder der Diazoverbindung kommt. Das farberzeugende Mittel ist so
in stabiler Weise von dem farbentwickelnden Mittel oder dem Haftmittel isoliert.
Beispielhaft für solche wärmeempfindliche Mikrokapseln sind Polyharn
stoff/Polyurethan-Mikrokapseln, Gelatine-Mikrokapseln, U/F(Harnstoff/Formalin)-
Mikrokapseln, M/F(Melamin/Formalin)-Mikrokapseln etc. zu nennen.
Bei dem oben erläuterten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmedium wird das
mit dem Farbentwickler oder dem Haft/Koppelmittel wechselwirkende farberzeu
gende Mittel üblicherweise durch Bestrahlen mit bestimmtem Licht, z. B. Ultravio
lettlicht, auf dem Substrat fixiert. Die ein solches wärmeempfindliches Aufzeichnungsmedium
einsetzende Bildaufzeichnungseinrichtung muss deshalb eine
Lichtabstrahleinheit haben, womit der Stromverbrauch zwangsläufig ansteigt. Wird
auf dem wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmedium ein Farbbild aufgezeichnet,
so müssen Erwärmung und Lichtbestrahlung für jede Farbe wiederholt werden,
was einer schnellen Farbbilderzeugung entgegensteht. Außerdem haben die oben
erläuterten wärmeempfindlichen Mikrokapseln nur ungenügende Ansprechemp
findlichkeit auf Wärme, so dass ihre Hüllenwand nicht sensitiv geschmolzen
werden kann. Obgleich also das allgemeine Prinzip der wärmeempfindlichen
Mikrokapseln als solches bekannt ist, sind bisher keine Mikrokapseln verfügbar,
die auch durch kurzzeitiges Erwärmen sensitiv gebrochen werden können. Außer
dem ist die Reaktion zwischen dem Leukofarbstoff und dem farbentwickelnden
Mittel reversibel, so dass den Leukofarbstoff einsetzende wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmedien im allgemeinen nur geringe Stabilität des aufgezeichneten
Bildes und nur geringe Zuverlässigkeit erreichen.
Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine erste wärmeempfindliche
Mikrokapsel anzugeben, die lichtstabil und einfach handzuhaben ist.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine zweite wärmeempfindliche
Mikrokapsel anzugeben, die selbst bei nur kurzzeitigem Erwärmen sensitiv gebro
chen werden kann.
Eine dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Aufzeichnungsmedium mit
wärmeempfindlichen Mikrokapseln anzugeben, das nach dem Aufzeichnungsvor
gang praktisch keine Abfallprodukte hinterlässt, einfach handzuhaben ist und für
eine einfache und ökonomische Bildaufzeichnung sorgt.
Die Erfindung löst die vorstehenden Aufgaben durch die Gegenstände der unab
hängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
In intensiven Untersuchungen im Hinblick auf die vorstehend genannte erste
Aufgabe haben die Erfinder herausgefunden, dass eine neue Mikrokapsel, die
eine flüssige Färbezusammensetzung enthält und bei Erwärmung auf eine Tem
peratur, die gleich dem Siedepunkt der Färbezusammensetzung ist oder diesen
übersteigt, durch ihren erhöhten Innendruck bricht, lichtstabil und einfach handzu
haben ist. Eine erste wärmeempfindliche Mikrokapsel nach der Erfindung hat eine
Hüllenwand und eine darin eingeschlossene flüssige Färbezusammensetzung.
Die Temperatur/Brechcharakteristik dieser Mikrokapsel ist derart gewählt, dass die
Hüllenwand bei Erwärmung auf eine Temperatur, die gleich oder höher als der
Siedepunkt der flüssigen Färbezusammensetzung ist, bricht und die Färbezu
sammensetzung freisetzt. Dabei bricht die erste wärmeempfindliche Mikrokapsel
nicht durch Schmelzen der Hüllenwand, sondern durch den durch das Verdamp
fen der flüssigen Färbezusammensetzung erhöhten Innendruck, was sie von
herkömmlichen wärmeempfindlichen Mikrokapseln unterscheidet.
Mit Blick auf die vorstehend genannte zweite Aufgabe haben die Erfinder nach
intensiven Untersuchungen herausgefunden, dass eine wärmeempfindliche Mi
krokapsel, die zumindest ein gasentwickelndes Mittel und eine Färbezusammen
setzung enthält, selbst bei nur kurzzeitiger Erwärmung sensitiv gebrochen werden
kann. Eine zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel nach der Erfindung hat des
halb eine Hüllenwand und darin eingeschlossen eine Färbezusammensetzung
sowie ein durch Wärme zersetzbares, gasentwickelndes Mittel. Die Tempera
tur/Brechcharakteristik dieser Mikrokapsel ist so gewählt, dass sie bei Erwärmung
auf eine Temperatur, die gleich oder höher als die Zersetzungstemperatur des
gasentwickelnden Mittels ist, bricht und die Färbezusammensetzung freigibt. Bei
der zweiten wärmeempfindlichen Mikrokapsel nach der Erfindung wird das ga
sentwickelnde Mittel bei einer Temperatur, die gleich oder höher als seine Zerset
zungstemperatur ist, zersetzt und erzeugt so N2-Gas etc., wodurch der Innendruck
der Mikrokapsel ansteigt. Die Hüllenwand der Mikrokapsel wird so durch den
erhöhten Innendruck sensitiv gebrochen, um die Färbezusammensetzung auf
dem Substrat zu fixieren. Die zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel wird zum
Zwecke der Freisetzung ihrer Inhaltsstoffe nicht durch das Schmelzen der Hüllen
wand, sondern durch den erhöhten Innendruck gebrochen, der durch die Zerset
zung des gasentwickelnden Mittels verursacht wird. Dadurch unterscheidet sie
sich von herkömmlichen wärmeempfindlichen Mikrokapseln.
Ein erstes Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer die erste wärmeempfind
liche Mikrokapsel enthaltenden Mikrokapselschicht überzogen ist. Mit dem ersten
Aufzeichnungsmedium kann ein Einzelfarbbild bequem und ökonomisch aufge
zeichnet werden.
Ein zweites Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer die zweite wärmeemp
findliche Mikrokapsel enthaltenden Mikrokapselschicht überzogen ist. Auch das
zweite Aufzeichnungsmedium kann bequem und in ökonomischer Weise ein
Einzelfarbbild aufzeichnen.
Ein drittes Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein druck- und wär
meempfindliches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer Mikro
kapselschicht überzogen ist. Die Mikrokapselschicht enthält einen oberen, einen
mittleren und einen unteren Teil, wobei der untere Teil auf dem Substrat, der
mittlere Teil auf dem unteren Teil und der obere Teil auf dem mittleren Teil ange
ordnet ist. Der obere Teil enthält mehrere erste druckempfindliche Mikrokapseln,
die in einem ersten Binder mit vorbestimmter Schmelztemperatur gleichmäßig
verteilt sind und die jeweils eine erste Färbezusammensetzung enthalten. Der
mittlere Teil enthält mehrere zweite druckempfindliche Mikrokapseln, die gleich
mäßig in einem zweiten Binder mit einer die Schmelztemperatur des ersten Bin
ders übersteigenden Schmelztemperatur verteilt sind und jeweils eine zweite
Färbezusammensetzung enthalten. Der untere Teil enthält mehrere dritte druck
empfindliche Mikrokapseln sowie mehrere wärmeempfindliche Mikrokapseln, die
gleichmäßig in einem dritten Binder mit einer die Schmelztemperatur des zweiten
Binders übersteigenden Schmelztemperatur verteilt sind. Die dritten druckemp
findlichen Mikrokapseln enthalten dabei jeweils eine dritte Färbezusammenset
zung und die wärmeempfindlichen Mikrokapseln eine vierte Färbezusammenset
zung. Die erste druckempfindliche Mikrokapsel wird bei einer Temperatur, die die
Schmelztemperatur des ersten Binders übersteigt, unter einem ersten Druck
gebrochen. Die zweite druckempfindliche Mikrokapsel wird bei einer Temperatur,
die die Schmelztemperatur des zweiten Binders übersteigt, unter einem zweiten
Druck gebrochen, der niedriger als der erste Druck ist. Die dritte druckempfindli
che Mikrokapsel wird bei einer dritten Temperatur, die höher als die Schmelztem
peratur des dritten Binders ist, unter einem dritten Druck, der niedriger als der
zweite Druck ist, gebrochen. Die wärmeempfindliche Mikrokapsel hat eine Tempe
ratur/Brechcharakteristik derart, dass sei bei Erwärmung auf eine vierte Tempe
ratur, die über der dritten Temperatur liegt, bricht und die vierte Färbezusammen
setzung freisetzt. Als wärmeempfindliche Mikrokapsel wird vorzugsweise die erste
oder die zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel nach der Erfindung verwendet.
Das dritte Aufzeichnungsmedium kann bequem und ökonomisch ein Farbbild
aufzeichnen.
Ein viertes Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein druck- und wär
meempfindliches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer Mikro
kapselschicht überzogen ist. Die Mikrokapselschicht enthält einen oberen und
einen unteren Teil, wobei der untere Teil auf dem Substrat und der obere Teil auf
dem unteren Teil angeordnet ist. Der obere Teil enthält mehrere erste druckemp
findliche Mikrokapseln, die gleichmäßig in einem ersten Binder mit vorbestimmter
Schmelztemperatur verteilt sind und jeweils eine erste Färbezusammensetzung
enthalten. Der untere Teil enthält mehrere zweite druckempfindliche Mikrokapseln
und mehrere wärmeempfindliche Mikrokapseln, die gleichmäßig in einem zweiten
Binder mit einer die Schmelztemperatur des ersten Binders übersteigenden
Schmelztemperatur verteilt sind, wobei die zweiten druckempfindlichen Mikrokap
seln jeweils eine zweite Färbezusammensetzung und die wärmeempfindlichen
Mikrokapseln jeweils eine dritte Färbezusammensetzung enthalten. Die erste
druckempfindliche Mikrokapsel wird bei einer ersten über der Schmelztemperatur
des ersten Binders liegenden Temperatur unter einem ersten Druck gebrochen.
Die zweite druckempfindliche Mikrokapsel wird bei einer zweiten über der
Schmelztemperatur des zweiten Binders liegenden Temperatur unter einem
zweiten Druck gebrochen, der niedriger als der erste Druck ist. Die wärmeemp
findliche Mikrokapsel hat eine Temperatur/Brechcharakteristik derart, dass sie bei
Erwärmung auf eine dritte Temperatur, die über der zweiten Temperatur liegt,
bricht und die dritte Färbezusammensetzung freigibt. Als wärmeempfindliche
Mikrokapsel wird vorzugsweise die erste oder die zweite wärmeempfindliche
Mikrokapsel nach der Erfindung eingesetzt. Mit dem vierten Aufzeichnungsmedi
um kann bequem und ökonomisch ein Farbbild aufgezeichnet werden.
Ein fünftes Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein druck- und wär
meempfindliches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer Mikro
kapselschicht überzogen ist. Die Mikrokapselschicht enthält mehrere druckemp
findliche Mikrokapseln und mehrere wärmeempfindliche Mikrokapseln, die gleich
mäßig in einem Binder mit vorbestimmter Schmelztemperatur verteilt sind. Die
druckempfindlichen Mikrokapseln enthalten jeweils eine erste Färbezusammen
setzung und die wärmeempfindlichen Mikrokapseln eine zweite Färbezusammen
setzung. Die druckempfindliche Mikrokapsel wird bei einer ersten über der
Schmelztemperatur des Binders liegenden Temperatur unter einem vorbestimm
ten Druck gebrochen. Die wärmeempfindliche Mikrokapsel hat eine Tempera
tur/Brechcharakteristik derart, dass sie bei Erwärmung auf eine Temperatur,
welche die erste Temperatur übersteigt, bricht und die zweite Färbezusammen
setzung freigibt. Als wärmeempfindliche Mikrokapsel wird vorzugsweise die erste
oder die zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel nach der Erfindung eingesetzt.
Mit dem fünften Aufzeichnungsmedium kann ein Farbbild bequem und ökono
misch aufgezeichnet werden.
Ein sechstes Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein druck- und wär
meempfindliches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer Mikro
kapselschicht überzogen ist. Die Mikrokapselschicht enthält mehrere erste druck
empfindliche Mikrokapseln, mehrere zweite druckempfindliche Mikrokapseln und
mehrere wärmeempfindliche Mikrokapseln, die gleichmäßig in einem Binder
vorbestimmter Schmelztemperatur verteilt sind. Die ersten druckempfindlichen
Mikrokapseln enthalten jeweils eine erste Färbezusammensetzung, die zweiten
druckempfindlichen Mikrokapseln eine zweite Färbezusammensetzung und die
wärmeempfindlichen Mikrokapseln eine dritte Färbezusammensetzung. Die erste
druckempfindliche Mikrokapsel wird bei einer ersten die Schmelztemperatur des
Binders übersteigenden Temperatur unter einem ersten Druck gebrochen. Die
zweite druckempfindliche Mikrokapsel wird bei einer zweiten die erste Temperatur
übersteigenden Temperatur unter einem zweiten Druck gebrochen, der niedriger
als der erste Druck ist. Die wärmeempfindliche Mikrokapsel hat eine Tempera
tur/Brechcharakteristik derart, dass sie bei Erwärmung auf eine dritte Temperatur,
die über der zweiten Temperatur liegt, bricht und die dritte Färbezusammenset
zung freisetzt. Als wärmeempfindliche Mikrokapsel wird vorzugsweise die erste
oder die zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel nach der Erfindung eingesetzt.
Mit dem sechsten Aufzeichnungsmedium kann ein Farbbild bequem und ökono
misch aufgezeichnet werden.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin
zeigen:
Fig. 1 ein erstes Aufzeichnungsmedium als Ausführungsbeispiel der Erfin
dung im Teilquerschnitt,
Fig. 2 ein drittes Aufzeichnungsmedium als Ausführungsbeispiel im Teil
querschnitt,
Fig. 3 den unteren Teil des druck- und wärmeempfindlichen Aufzeich
nungsmediums nach Fig. 2 im Teilquerschnitt,
Fig. 4 den mittleren Teil des druck- und wärmeempfindlichen Aufzeich
nungsmediums nach Fig. 2 im Teilquerschnitt,
Fig. 5 den oberen Teil des druck- und wärmeempfindlichen Aufzeich
nungsmediums nach Fig. 2 im Teilquerschnitt,
Fig. 6 die Beziehung zwischen Temperatur und Brechdruck für vier Mikro
kapseln, die in der Mikrokapselschicht des druck- und wärmeemp
findlichen Aufzeichnungsmediums nach Fig. 2 enthalten sind,
Fig. 7 ein Beispiel für eine Bildaufzeichnungseinrichtung zum Aufzeichnen
eines Farbbildes auf dem druck- und wärmeempfindlichen Aufzeich
nungsmedium nach Fig. 2 im Querschnitt,
Fig. 8 ein Steuersystem für Thermoköpfe der Bildaufzeichnungseinrichtung
nach Fig. 7 im Blockdiagramm,
Fig. 9 eine Teilquerschnittsdarstellung zur Illustration, wie ein Cyanpunkt
auf dem oberen Teil des Aufzeichnungsmediums nach Fig. 2 durch
ein Heizelement des ersten Thermokopfs der Bildaufzeichnungsein
richtung nach Fig. 7 erzeugt wird,
Fig. 10 eine Teilquerschnittsdarstellung zur Illustration, wie ein Magenta
punkt auf dem mittleren Teil des Aufzeichnungsmediums nach Fig. 2
durch ein Heizelement des zweiten Thermokopfs der Bildaufzeich
nungseinrichtung nach Fig. 7 erzeugt wird,
Fig. 11 eine Teilquerschnittsdarstellung zur Illustration, wie ein Gelb- oder
Schwarzpunkt auf dem unteren Teil des Aufzeichnungsmediums
nach Fig. 2 durch ein Heizelement des dritten oder des vierten
Thermokopfs der Bildaufzeichnungseinrichtung nach Fig. 7 erzeugt
wird,
Fig. 12 ein viertes Aufzeichnungsmedium als Ausführungsbeispiel der
Erfindung im Teilquerschnitt,
Fig. 13 den unteren Teil des Aufzeichnungsmediums nach Fig. 12 im Teil
querschnitt,
Fig. 14 den oberen Teil des Aufzeichnungsmediums nach Fig. 12 im Teil
querschnitt,
Fig. 15 den Zusammenhang zwischen Temperatur und Brechdruck für drei
Mikrokapseln, die in der Mikrokapselschicht des Aufzeichnungsme
diums nach Fig. 12 enthalten sind,
Fig. 16 eine Teilquerschnittsdarstellung zur Illustration, wie ein Cyanpunkt
auf dem oberen Teil des Aufzeichnungsmediums nach Fig. 12 durch
ein Heizelement des ersten Thermokopfs der Bildaufzeichnungsein
richtung nach Fig. 7 erzeugt wird,
Fig. 17 eine Teilquerschnittsdarstellung zur Illustration, wie ein Magenta-
oder Gelbpunkt auf dem unteren Teil des Aufzeichnungsmediums
nach Fig. 12 durch ein Heizelement des zweiten oder des dritten
Thermokopfs der Bildaufzeichnungseinrichtung nach Fig. 7 erzeugt
wird,
Fig. 18 ein sechstes Aufzeichnungsmedium als Ausführungsbeispiel der
Erfindung im Teilquerschnitt,
Fig. 19 eine Querschnittsdarstellung einer mit doppelwandigen Mikrokap
seln, die in der Mikrokapselschicht des Aufzeichnungsmediums nach
Fig. 18 enthalten ist,
Fig. 20 eine Querschnittsdarstellung der durch Abschmelzen der äußeren
Hüllenwand der Mikrokapsel nach Fig. 19 erhaltenen Mikrokapsel,
Fig. 21 den Zusammenhang zwischen Temperatur und Brechdruck für drei
Mikrokapseln, die in der Mikrokapselschicht des Aufzeichnungsme
diums nach Fig. 18 enthalten sind, und
Fig. 22 eine Teilquerschnittsdarstellung zur Illustration, wie ein Cyan-, Ma
genta- oder Gelbpunkt auf der Mikrokapselschicht des Aufzeich
nungsmediums nach Fig. 18 durch ein Heizelement des ersten, des
zweiten oder des dritten Thermokopfs der Bildaufzeichnungsein
richtung nach Fig. 7 erzeugt wird.
Im Folgenden wird eine erste und eine zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel
nach der Erfindung beschrieben.
Eine erste wärmeempfindliche Mikrokapsel enthält eine Hüllenwand und eine
darin eingeschlossene flüssige Färbezusammensetzung. Sie hat eine derartige
Temperatur/Brechcharakteristik, dass ihre Hüllenwand durch Erwärmen auf eine
Temperatur, die gleich oder größer als der Siedepunkt der flüssigen Färbezu
sammensetzung ist, gebrochen wird, so dass die flüssige Färbezusammenset
zung freigesetzt wird. Die erste wärmeempfindliche Mikrokapsel nach der Erfin
dung wird nicht durch das Schmelzen ihrer Hüllenwand, sondern durch den durch
Verdampfen der flüssigen Färbezusammensetzung erhöhten Innendruck gebro
chen, um den in ihr eingeschlossenen Inhalt freizusetzen. Gegenüber äußerem
Druck hat die erste wärmeempfindliche Mikrokapsel eine ausgezeichnete Festig
keit. Sie wird jedoch bei einer Temperatur, die den Siedepunkt der Färbezusam
mensetzung übersteigt, leicht durch den angestiegenen Innendruck gebrochen. In
der folgenden Beschreibung sind mit dem Begriff "Färbezusammensetzung"
Zusammensetzungen gemeint, die eine farbige Verbindung oder eine Verbindung
enthalten, die bei Reaktion mit einer anderen Verbindung eine Farbe aufweisen.
Der Begriff "Färbezusammensetzung" beinhaltet also ein farberzeugendes Mittel
und ein farbentwickelndes Mittel, kurz Farbentwickler.
Die flüssige Färbezusammensetzung enthält vorzugsweise ein flüssiges Beförde
rungsmittel (Vehikel) und eine in dem flüssigen Beförderungsmittel dispergierte
oder gelöste farbige Substanz.
Das flüssige Beförderungsmittel ist vorzugsweise ein durchsichtiges Öl, vorteilhaft
ein Öl mit hohem Siedepunkt wie "KMC-113" (2,7-Diisopropylnaphthalin, Siede
punkt: etwa 300°C) von Rutgers Kreha Solvents GmbH. Das über einen hohen
Siedepunkt verfügende Öl kann eine Verbindung enthalten, mit der der Siede
punkt der flüssigen Färbezusammensetzung steuerbar ist. Wird beispielsweise
KMC-113 als Öl mit hohem Siedepunkt verwendet, so kann ihm zur Steuerung
seines Siedepunkts n-Heptan, Xylen, Benzol (Benzen), Naphthalin etc. zugesetzt
werden.
Für die in der ersten wärmeempfindlichen Mikrokapsel verwendete Farbsubstanz
bestehen keine besonderen Einschränkungen. So können für sie Kohleschwarz,
farbige Tinte und herkömmliche farberzeugende Systeme etc. eingesetzt werden.
Beispiele für farberzeugende Systeme sind: Kombinationen aus farberzeugenden
Leukomitteln und farbentwickelnden Mitteln wie Phenolderivaten, Salicylsäurede
rivaten, Metallsalzen aromatischer Carbonsäuren, säureaktivierten Tonerden,
Bentoniten, Novolakharzen, metallbehandelten Novolakharzen, Metallkomplexen;
Kombinationen aus Diazoverbindungen und Koppel/Haftmitteln, die über eine
Koppel/Haftreaktion miteinander wechselwirken; Kombinationen aus nucleophilen
Mitteln und Verbindungen, die über eine Eliminationsreaktion miteinander wech
selwirken; etc. Eines der beiden das farberzeugende System bildenden Elemente
kann in der ersten wärmeempfindlichen Mikrokapsel enthalten sein und durch
Erwärmen aus dieser freigesetzt werden, wodurch sie in Kontakt mit dem anderen
Element kommt und so die Farbe erzeugt. Auch können beide Elemente in der
ersten wärmeempfindlichen Mikrokapsel enthalten sein, wenn das farberzeugende
System bei normaler Temperatur inaktiv ist.
Die flüssige Färbezusammensetzung kann eine schwarzfärbende Zusammenset
zung sein, die man erhält, indem man n-Heptan mit einem n-Heptan/KMC-113-
Volumenverhältnis von 10% dem KMC-113 zusetzt, um so ein durchsichtiges Öl
mit einem primären Azeotroppunkt von etwa 190° zuzubereiten, und etwa 10 Gew.-%
Kohleschwarz auf 100 Gew.-% durchsichtiges Öl zugibt.
Die Hüllenwand der ersten wärmeempfindlichen Mikrokapsel kann aus einem
Harz bestehen, vorzugsweise aus einem wärmehärtenden Harz oder einem
thermoplastischen Harz mit hohem Schmelzpunkt. Die Dicke der Hüllenwand
kann so gewählt werden, dass die Hüllenwand bei einer Temperatur, die gleich
oder höher als der Siedepunkt der in der Mikrokapsel eingeschlossenen flüssigen
Färbezusammensetzung ist, leicht durch den gestiegenen Innendruck gebrochen
wird.
Die erste wärmeempfindliche Mikrokapsel kann nach bekannten Herstellungsver
fahren gefertigt werden, z. B. Coazervationsverfahren, Grenzschichtpolymerisati
onsverfahren und in situ-Polymerisationsverfahren, die in den Japanischen Pa
tentveröffentlichungen 58-33492 und 58-82785 beschrieben sind.
Eine zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel nach der Erfindung enthält eine
Hüllenwand und in dieser eingeschlossen eine Färbezusammensetzung und ein
durch Wärme zersetzbares, gasentwickelndes Mittel (Blas-, Bläh- oder Treibmit
tel). Die zweite Mikrokapsel hat eine derartige Temperatur/Brechcharakteristik,
dass ihre Hüllenwand bei Erwärmung auf eine Temperatur, die gleich oder höher
als die Zersetzungstemperatur des durch Wärme zersetzbaren, gasentwickelnden
Mittels ist, gebrochen wird und die Färbezusammensetzung freisetzt. Die zweite
wärmeempfindliche Mikrokapsel wird nicht durch das Schmelzen der Hüllenwand,
sondern den durch das gasentwickelnde Mittel erhöhten Innendruck gebrochen
und setzt so ihre Inhaltsstoffe frei. Die zweite Mikrokapsel wird also durch Druck-
oder Wärmebeaufschlagung während der Lagerung oder des Transports nicht
gebrochen und behält so sicher ihre Inhaltsstoffe. Dagegen wird sie durch den
erhöhten Innendruck vollständig oder teilweise gebrochen und setzt so ihre In
haltsstoffe frei, wenn das in ihr enthaltene, durch Wärme zersetzbare, gasentwickelnde
Mittel auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wird und so N2-Gas oder
dergleichen entwickelt.
Für das durch Wärme zersetzbare, gasentwickelnde Mittel, das in der Erfindung
verwendet wird und eine Zersetzungstemperatur hat, die gleich oder unter dem
kristallinen Schmelzpunkt der Hüllenwand liegt, bestehen keine besonderen
Einschränkungen. Das Mittel wird vorzugsweise bei 70 bis 300°C zersetzt und
erzeugt so Gas.
Bei der zweiten wärmeempfindlichen Mikrokapsel kann die Brechtemperatur durch
geeignete Wahl des gasentwickelnden Mittels gesteuert werden. So kann das
gasentwickelnde Mittel allein oder zusammen mit anderen gasentwickelnden
Mitteln verwendet werden. Dem gasentwickelnden Mittel können Zusätze wie
gasentwickelnde Hilfsmittel zugesetzt werden, um die Gasentwicklungstemperatur
zu senken, die Gasmenge zu steuern etc.
Der Gehalt an gasentwickelndem Mittel, der von dessen Typ abhängt, beträgt im
allgemeinen 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-% und noch bes
ser 1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des in der Mikrokapsel einge
schlossenen Gesamtinhalts. Ist der Gehalt kleiner als 0,1 Gew.-%, so reicht die
entwickelte Gasmenge nicht aus und die zweite Mikrokapsel hat eine ungenügen
de Ansprechempfindlichkeit auf Wärme. Übersteigt dagegen der Gehalt 40 Gew.-
%, so bereitet die Einkapselung des gasentwickelnden Mittels Schwierigkeiten.
Die für die zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel verwendete Färbezusammen
setzung enthält eine Färbesubstanz. Wie die für die erste wärmeempfindliche
Mikrokapsel verwendete flüssige Färbezusammensetzung kann sie ein Beförde
rungsmittel (Vehikel) enthalten.
Für die für die zweite Mikrokapsel verwendete Färbesubstanz bestehen keine
besonderen Einschränkungen. Sie kann Kohleschwarz, farbige Tinte oder eines
der oben beschriebenen herkömmlichen Farberzeugungssysteme sein. Eines der
beiden das Farberzeugungssystem bildenden Elemente kann in der zweiten
Mikrokapsel enthalten sein und durch Erwärmung aus der Mikrokapsel freigesetzt
werden, wodurch es in Kontakt mit dem anderen Element kommt und so die
Farbe erzeugt. Ist das farberzeugende System bei normaler Temperatur inaktiv,
so können auch beide Elemente in der zweiten Mikrokapsel enthalten sein.
Das für die zweite Mikrokapsel bevorzugt verwendete farberzeugende System ist
so gewählt, dass es mit einer Reaktion zwischen einem oxidativen farberzeugen
den Leukofarbstoff und einem radikalbildenden, durch Wärme zersetzbaren und
gasentwickelnden Mittel arbeitet. In dem System dient das zuletzt genannte Mittel
zugleich als farbentwickelndes Mittel. Wird die Mikrokapsel, die das radikalbilden
de, gasentwickelnde Mittel und den Leukofarbstoff enthält, erwärmt, so bildet das
gasentwickelnde Mittel Radikale, die augenblicklich und schnell mit dem Farbstoff
reagieren und so die Farbe erzeugen. Unmittelbar danach wird die Mikrokapsel
durch das entwickelte Gas gebrochen und setzt den gefärbten Leukofarbstoff frei.
Was den Grad der Farbentwicklung betrifft, ist dieses System ausgezeichnet. Es
arbeitet mit der irreversiblen Reaktion zwischen dem gasentwickelnden Mittel und
dem Leukofarbstoff, wodurch Aufzeichnungszuverlässigkeit und Qualität des
aufgezeichneten Bildes verbessert werden.
Beispiele für das radikalbildende, durch Wärme zersetzbare und gasentwickelnde
Mittel, das mit dem oxidativen, farberzeugenden Leukofarbstoff verwendet wird,
sind: gasentwickelnde Azomittel wie Azodicarbonamid (ADCA), Azobisisobutyro
nitril (AIBN), 4,4'-Azobiscyano-Baldriansäure, t-Butylazoformamid, 2,4-
Bis(azosulfonyl)toluol, 2,2'-Azobisisobutyroamid, Methyl-2,2'Azobisisobutylat, 2-
(Carbamoylazo)isobutyronitril und 1,1'-Azobiscyclohexancarbonitril; gasentwic
kelnde Nitrisomittel wie N,N'-Dinitrosopentamethylentetramin (DPT) und N,N'-
Dinitroso-N,N'-Dimethylterephthalamid; gasentwickelnde Sulfonylhydrazidmittel
wie p-Benzolsulfonylhydrazid, p-Toluolsulfonylhydrazid (TSH) und p,p'-
Oxybis(benzolsulfonylhydrazid) OBSH); etc.
Unter diesen Mitteln sind folgende Mittel bevorzugt: Azodicarbonamid (ADCA),
Azobisisobutyronitril (AIBN), N,N'-Dinitrosopentamethylentetramin (DPT), p-
Toluolsulfonylhydrazid (TSH) und p,p'-Oxybis(benzolsulfonylhydrazid) (OBSH).
Die Zersetzungstemperatur dieser Mittel ist in Tabelle 1 angegeben.
Das radikalbildende Mittel sollte in Abhängigkeit des Leukofarbstoffs geeignet
gewählt werden, da der Fall eintreten kann, dass die Farbe des Leukofarbstoffs
durch das radikalbildende Mittel unvermeidbar geändert wird.
Der oxidative farberzeugende Leukofarbstoff ist üblicherweise eine farblose oder
leicht gefärbte Verbindung, die durch Oxidation gefärbt wird. Beispiele für den
oxidativen farberzeugenden Leukofarbstoff sind die folgenden in der japanischen
Patentschrift 2-14353, der japanischen Offenlegungsschrift 62-198494 sowie in
der US-Patentschrift 3 445 234 genannten Verbindungen: Aminotriarylmethan-
Verbindungen, Aminoxanthen-Verbindungen, Aminothioxanthen-Verbindungen,
Amino-9,10-dihydroacridin-Verbindungen, Aminophenoxazin-Verbindungen,
Aminophenothiazin-Verbindungen, Aminodihydrophenazin-Verbindungen,
Aminodiphenylmethan-Verbindungen, Leukoindamine, Aminohydrozimtsäure-
Verbindungen, Hydrazin-Verbindungen, Leukoindigoid-Farbstoffe, Amino-2,3-
dihydroanthraquinon-Verbindungen, Tetrahalo-p,p'-biphenol-Verbindungen, 2-(p-
Hydroxyphenyl)-4,5-diphenylimidazol-Verbindungen, Phenethylanilin-
Verbindungen, Alkoxyxanthen-Verbindungen etc. Diese Verbindungen werden in
eine farbige Struktur umgewandelt, indem ihnen ein oder zwei Wasserstoffatome
entzogen werden. Zu den im Hinblick auf eine Farberzeugung und farbfestigende
Eigenschaften bevorzugten Verbindungen gehören: Aminotriarylmethan-
Verbindungen, Aminodiphenylmethan-Verbindungen, Aminoxanthen-
Verbindungen, Aminophenothiazin-Verbindungen, Aminophenoxazin-
Verbindungen und Alkoxyxanthen-Verbindungen.
Spezielle Beispiele für den oxidativen farberzeugenden Leukofarbstoff sind: 3,7-
Bis(dimethylamino)-10-benzoylphenothiazin, 3,7-Bis(dimethylamino)-10-(p-
toluoyl)phenothiazin, 3,7-Bis(dimethylamino)-10-pivaloylphenothiazin, 3,7-
Bis(diethylamino)-10-benzoylphenothiazin, 3,7-Bis-diethylamino)-10-(p-
toluoyl)phenoxazin, Tris(4-dimethylaminophenyl)methan, Bis(4-
dimethylaminophenyl)methan, Tris(4-diethylaminophenyl)methan, Tris(4-
dimethylamino-2-methylphenyl)methan, Tris(4-diethylamino-2-
methylphenyl)methan, Bis(4-dimethylaminophenyl)-(4-diethylaminophenyl)methan,
Bis(4-diethylamino-2-methylphenyl)-(4-diethylaminophenyl)methan, Bis(4-
dimethylamino-2-methylphenyl)-(4-dimethylaminophenyl)methan, Bis(4-
dimethylaminophenyl)-(2-methoxycarbonylphenyl)methan, Bis(4-
dimethylaminophenyl)-(4-dimethylamino-2-methoxycarbonylphenyl)methan, (4-
Dimethylaminophenyl)-(4-diethylamino-2-methylphenyl)-(4-dimethylamino-2-
methoxycarbonylphenyl)methan, Bis(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-(2-
methoxycarbonylphenyl)methan, Bis(1-methyl-2-phenylindol-3-yl)-(2-
methoxycarbonylphenyl)methan, (2-Methyl-4-dimethylaminophenyl)-(1-ethyl-2-
methylindol-3-yl)-(2-methoxycarbonylphenyl)methan, (2-Methyl-4-
dimethylaminophenyl)-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-(2-
butoxycarbonylphenyl)methan, (2-Methyl-4-diethylaminophenyl)-(1-ethyl-2-
methylindol-3-yl)-(2-methoxycarbonylphenyl)methan, (2-Methoxy-4-
dimethylaminophenyl)-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-(2-
methoxycarbonylphenyl)methan, (2-Methyl-4-dimethylaminophenyl)-(1-methyl-2-
phenyl-indol-3-yl)-(2-methoxycarbonylphenyl)methan, (2-Methyl-4-
dimethylaminophenyl)-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-(3-methoxycarbonyl-2-
pyridyl)methan, (2-Methyl-4-dimethylaminophenyl)-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-(3-
butoxycarbonyl-2-pyridyl)methan, (2-Methyl-4-diethylaminophenyl)-(1-ethyl-2-
methylindol-3-yl)-(3-methoxycarbonyl-2-pyridyl)methan, (2-Methyl-4-
diethylaminophenyl)-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-(3-ethoxycarbonyl-2-
pyridyl)methan, (2-Methoxy-4-dimethylaminophenyl)-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-
(3-methoxycarbonyl-2-pyridyl)methan, (2-Methyl-4-dimethylaminophenyl)-(1-
methyl-2-phenylindol-3-yl)-(2-methoxycarbonyl-4-methoxyphenyl)methan, (2-
Methyl-4-dimethylaminophenyl)-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)-(2-methoxycarbonyl-
3,4,5,6-tetrabromophenyl)methan, 3,6-Dimethoxy-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3,6-Dimethoxy-9-(2-
ethoxycarbonylphenyl)xanthen, 3,6-Dimethoxy-9-(2-
butoxycarbonylphenyl)xanthen, 3,6-Dibutoxy-9-(2-butoxycarbonylphenyl)xanthen,
8-Diethylamino-11-(2-methoxycarbonylphenyl)-benzo[A]xanthen, 8-Diethylamino-
11-(2-phenoxycarbonylphenyl)-benzo[A]xanthen, 8-Diethylamino-11-(2-
ethoxycarbonylphenyl)-benzo[A]xanthen, 8-Dibutylamino-11-(2-
methoxycarbonylphenyl)-benzo[A]xanthen, 8-Dibutylamino-11-(2-
ethoxycarbonylphenyl)-benzo[A]xanthen, 8-Dibutylamino-11-(2-
butoxycarbonylphenyl)-benzo[A]xanthen, 3-Dibutylamino-6-methyl-7-anilino-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Diethylamino-6-methyl-7-anilino-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Dibutylamino-6-methyl-7-anilino-9-(2-
ethoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-(N-iso-amyl-N-ethylamino)-6-methyl-7-anilino-9-
(2-methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Dibutylamino-7-(o-chloroanilino)-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Dimethylamino-7-(m-trifluoromethylanilino)-9-
(2-methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Pyrrolidino-6-methyl-7-anilino-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Piperidino-6-methyl-7-anilino-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Dimethylamino-7-dibenzylamino-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Diethylamino-6-methyl-7-chloro-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Diethylamino-7-chloro-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Dibutylamino-6-methyl-7-chloro-9-(2-
ethoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Diethylamino-6,7-Dimethyl-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-N-Ethyl-p-toluidino)-7-methyl-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3-Dibutylamino-6-methyl-7-anilino-9-(2-
methoxycarbonyl-4-methoxyphenyl)xanthen, 3-Dibutylamino-6-methyl-7-anilino-9-
(2-methoxycarbonyl-3,4,5,6-tetrachlorophenyl)xanthen, 3,6-Bis(dimethylamino)-9-
(2-methoxycarbonylphenyl)xanthen, 3,6-Bis(diphenylamino)-9-(2-
methoxycarbonylphenyl)xanthen, etc. Diese oxidativen, farberzeugenden Leuko
farbstoffe können jeweils zusammen mit einem oder mehreren der anderen Farb
stoffe eingesetzt werden.
Der Gehalt an Leukofarbstoff beträgt im allgemeinen 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugs
weise 0,5 bis 20 Gew.-%, noch besser 1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-%
des in der zweiten Mikrokapsel enthaltenen Gesamtinhalts. Ist der Gehalt kleiner
als 0,1 Gew.-%, so sorgt das Farberzeugungssystem nicht für eine ausreichend
tiefe Farbe, was die Aufzeichnung eines klaren und deutlichen Bildes unmöglich
macht. Übersteigt dagegen der Gehalt 40 Gew.-%, so bereitet die Einkapselung
des Farbstoffes Schwierigkeiten.
Die Hüllenwand der zweiten wärmeempfindlichen Mikrokapsel kann beispielswei
se aus einem Polymer bestehen, das aus Melamin, Thioharnstoff oder Formalde
hyd etc. abgeleitet ist.
Die zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel kann nach bekannten Herstellungs
verfahren gefertigt werden, z. B. Coazervationsverfahren, Grenzschicht
polymerisationsverfahren und in situ-Polymerisationsverfahren, die in den Japani
schen Patentveröffentlichungen 58-33492 und 58-82785 beschrieben sind.
Beispielsweise kann die zweite Mikrokapsel durch das in der Japanischen Patent
veröffentlichung 58-82785 beschriebene in situ-Verfahren hergestellt werden, das
folgende Schritte enthält: Lösen oder Dispergieren eines farberzeugenden Mittels
und eines durch Wärme zersetzbaren, gasentwickelnden Mittels in einem wasse
runlöslichen, nicht-flüchtigen organischen Lösungsmittel, wie es beispielsweise
Phosphate, Phthalate, Fettamide, alkylierte Biphenyle, alkylierte Naphthalene,
Diarylethane, etc. darstellen, und/oder in einem flüchtigen organischen Lösungs
mittel, z. B. Toluol, Benzol, Xylen, Ketone, Ester etc., um so eine farbbildende
Lösung (Kernmateriallösung) zuzubereiten; Mischen der farbbildenden Lösung mit
einer Lösung, die zumindest ein wasserlösliches kationisches Harnstoffharz und
ein anionisches oberflächenaktives Mittel enthält, zu einer Mischung; Emulsions
dispergieren der Mischung mittels eines Homogenisators, eines Rührers, oder
mittels Ultraschall etc., um Mikrotröpfchen der farbbildenden Lösung der Größe 1
bis 8 µm zu erhalten; Zugeben eines als Hüllenmaterial dienenden Vorpolymers,
das von Melamin, Thioharnstoff, Formaldehyd, etc. abgeleitet ist, um so eine
Dispersion zu erhalten; Zugeben eines Säurekatalysators in die Dispersion unter
Rühren; und die Dispersion bei 15 bis 60°C für zwei bis fünfzehn Stunden reagie
ren lassen, während ihr pH-Wert auf 2,5 bis 6,0 eingestellt wird.
Der Dispersion kann Wasser zugegeben werden, wenn sie bei 15 bis 60°C ge
rührt wird. Das Vorpolymer kann der Mischung vor oder während des Emulsions
dispergierens zugegeben werden. Die Vorpolymermenge beträgt vorzugsweise
0,1 bis 1 g pro 1 g farbbildende Lösung. Fettsalze, höhere Alkoholsulfatester,
alkylarysulfonische saure Salze etc. können als oben genanntes anionisches
oberflächenaktives Mittel eingesetzt werden. Bevorzugt wird Natriumdodecylben
zolsulfonat verwendet.
Die Aufzeichnungsmedien nach der Erfindung werden nachfolgend beschrieben.
Ein erstes Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer Mikrokapselschicht
überzogen ist. Die Mikrokapselschicht enthält die erste wärmeempfindliche Mikro
kapsel, die vorstehend beschrieben wurde.
Das erste Aufzeichnungsmedium kann hergestellt werden, indem die wärmeemp
findlichen Mikrokapseln in einem Binder dispergiert werden und das Substrat mit
dieser Dispersion überzogen wird. Die Mikrokapselschicht kann die ersten wärmeempfindlichen
Mikrokapseln, das farbentwickelnde Mittel, das farberzeugende
Mittel, den Binder, Füllmaterial und andere Zusätze wie Wachs, ein antistatisches
Mittel, ein Antischaummittel, ein Leitfähigkeitsmittel, einen fluoreszierenden Farb
stoff, ein oberflächenaktives Mittel, ein ultraviolettabsorbierendes Mittel, Vorpro
dukte davon etc. enthalten.
Als Binder für das erste Aufzeichnungsmedium können bekannte wasserlösliche,
hochmolekulare Verbindungen wie Latexe etc. verwendet werden. Beispiele für
solche Verbindungen sind Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethyl
cellulose, Hydroxypropylcellulose, Stärkederivate, Casein, Gummiarabika, Gelati
ne, Ethylen-Maleinanhydrid-Copolymer, Styrol-Maleinanhydrid-Copolymer, Po
lyvinylalkohol, modifiziertes Epichlorohydrinpolyamid, Isobutylon-
Maleinsalicylanhydrid-Copolymer, Polyacrylsäure, Polyacrylamid, modifizierte
Verbindungen davon etc. Beispiele für die Latexe beinhalten Styrolbutadien-
Gummilatex, Acrylsäure-Methylbutadien-Gummilatex, Vinylacetat-Emulsion etc.
Für das erste Aufzeichnungsmedium können bekannte organische und anorgani
sche Füllmaterialien verwendet werden. Beispiele hierfür sind Kaolin, kalziniertes
Kaolin, Talk, Pyrophyllit, Diatomeenerde, Calciumcarbonat, Aluminiumhydroxid,
Magnesiumhydroxid, Zinkoxid, Lithopon, amorphes Siliziumdioxid (Silika), kolloi
dales Siliziumdioxid, kalzinierter Gips, Siliziumdioxid (Silika), Magnesiumkarbonat,
Titanoxid, Aluminiumoxid, Bariumcarbonat, Bariumsulfat, Mika, Mikroballone,
Harnstoff-Formalin-Füllstoffe, Polyesterteilchen, Cellulosefüllstoffe etc.
Das Substrat kann aus einem allgemein wärmeempfindlichen Papier, einem
sauren Papier, einem neutralen Papier, einem beschichteten Papier, einem mit
einem Kunststofffilm laminierten Papier, einem synthetischen Papier, einem
Kunststofffilmpapier etc. bestehen. Auf der rückseitigen Substratfläche kann eine
Schicht aufgebracht sein, um die Wellsteifigkeit oder die chemische Wider
standsfähigkeit des Substrats zu verbessern. Auch kann über eine Klebeschicht
ein separates Papier auf der rückseitigen Substratfläche aufgebracht werden, um
so das Aufzeichnungsmedium als Aufkleber auszubilden.
Wird die Aufzeichnungsfläche des ersten Aufzeichnungsmediums durch einen
Thermokopf etc. erwärmt, so verdampft die in den ersten wärmeempfindlichen
Mikrokapseln enthaltene flüssige Färbezusammensetzung, wodurch die Hüllen
wand der Mikrokapseln bricht und so die Färbesubstanz auf dem Substrat fixiert
wird. Das erste Aufzeichnungsmedium wird im Folgenden unter Bezugnahme auf
die Figuren beispielhaft erläutert.
Fig. 1 zeigt im Teilquerschnitt ein erstes Aufzeichnungsmedium 2 als Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung. Das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmedium 2
nach Fig. 1 hat ein Papierblatt 4 als Substrat, das mit einer Mikrokapselschicht 6
überzogen ist. In der Mikrokapselschicht 6 sind mehrere erste wärmeempfindliche
Mikrokapseln 8 gleichmäßig verteilt. Die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 8
enthalten jeweils eine Hüllenwand und eine darin eingeschlossene flüssige Färbe
zusammensetzung. In dem ersten Aufzeichnungsmedium erzeugt die flüssige
Färbezusammensetzung eine einzelne Farbe. Für das in Fig. 1 gezeigte wär
meempfindliche Aufzeichnungsmedium 2 ist die flüssige Färbezusammensetzung
die oben erwähnte schwarzfärbende Zusammensetzung. Die Hüllenwand der
Mikrokapseln 8 besteht aus einem Harz, das dieselbe Farbe wie das Substrat hat,
üblicherweise weiß. Wird eine solche Mikrokapsel 8 auf eine Temperatur erwärmt,
die gleich oder größer als der Siedepunkt der schwarzfärbenden Zusammenset
zung ist, so wird sie in Folge des erhöhten Innendrucks gebrochen und setzt die
Zusammensetzung frei. In Fig. 1 ist die Mikrokapselschicht 6 so dargestellt, dass
die Mikrokapseln 8 auf dem Papierblatt 4 nebeneinander angeordnet sind, so
dass die Dicke der Mikrokapselschicht gleich dem Durchmesser einer solchen
Mikrokapsel 8 ist. Tatsächlich überlagern sich jedoch mehrere Mikrokapseln 8 in
Richtung der Dicke der Mikrokapselschicht 6, so dass die Mikrokapselschicht 6
dicker als der Durchmesser einer Mikrokapsel 8 ist.
Die Mikrokapselschicht 6 kann hergestellt werden, indem 3% wässrige Lösung
von Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad: 2000) als Binder zubereitet wird, 10 g
Mikrokapseln 8 und eine geringe Menge an Dispergiermittel (Natriumdodecylben
zolsulfonat) mit 100 g wässriger Polyvinylalkohollösung zu einer Suspension
gemischt und gerührt werden, die Suspension mit einer Rate von 5 g/m2 auf das
Papierblatt 4 aufgesprüht wird und schließlich das so hergestellte Blatt getrocknet
wird.
Besteht die Hüllenwand der wärmeempfindlichen Mikrokapsel 8 aus einem Mate
rial wie Aminoharz, das keine ausreichende Hafteigenschaften im Hinblick auf den
als Binder eingesetzten Polyvinylalkohol hat, so kann die wärmeempfindliche
Mikrokapsel 8 in der Mikrokapselschicht fixiert werden, indem eine vorbestimmte
Menge, z. B. 10 g, Wachspulver mit der oben angegebenen Suspension gemischt,
die so erhaltene Suspension mit einer Rate von 5 g/m2 auf das Papierblatt ge
sprüht und das so erhaltene Blatt getrocknet und schließlich die Suspension
nahezu auf die Schmelztemperatur des Wachspulvers erwärmt wird, um letzteres
teilweise oder insgesamt zu erweichen oder zu schmelzen.
Liegt die Heiztemperatur unter dem Schmelzpunkt des Wachspulvers, so schmel
zen die Teilchen des Wachspulvers aneinander und bilden so eine Steinwand
struktur, in der die wärmeempfindlichen Mikrokapseln verteilt sind. Ist dagegen die
Heiztemperatur gleich oder größer als die Schmelztemperatur des Wachspulvers,
so wird letzteres vollständig geschmolzen und die Mikrokapseln 8 sind in einer
festen Wachsbinderschicht verteilt. Im allgemeinen hat das Wachspulvers diesel
be Farbe wie das Papierblatt 4.
Mit dem Begriff "Steinwandstruktur" ist im folgenden eine Struktur gemeint, in der
sich freie Zwischenräume zwischen den die Struktur aufbauenden Elementen
befinden. Eine solche Struktur könnte auch als "poröse" Struktur bezeichnet
werden.
Das für die Mikrokapselschicht 6 verwendete Wachspulver hat eine Schmelztem
peratur, die gleich oder kleiner 190°C, dem primären Azeotroppunkt der schwarz
färbenden Zusammensetzung, ist. Ein solches Wachspulver ist beispielsweise
PPW-5 (Polypropylen-Wachspulver) oder CWP-3 (mikrokristallines Wachspulver)
von Seishin Enterprise Co., Ltd. Die eben genannten Wachspulver sind im Hin
blick auf die thermische Leitfähigkeit vorteilhaft. PPW-5 hat einen mittleren
Durchmesser von 3 bis 5 µm und einen Schmelzpunkt von etwa 150°C. CWP-3
hat einen mittleren Durchmesser von 3 bis 5 µm und einen Schmelzpunkt von
etwa 108°C.
Auf der Mikrokapselschicht 6 des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmediums 2
kann mittels eines herkömmlichen Thermodruckers ein einfarbiges Bild aufge
zeichnet werden. Der Thermodrucker sollte Thermoköpfe mit Heizelementen
haben, die die Mikrokapselschicht 6 auf elektrischem Wege auf eine Temperatur
erwärmen können, die gleich oder höher als der primäre Azeotroppunkt der
schwarzfärbenden Zusammensetzung (190°C) ist, z. B. 210°C. Die Heizelemente
werden selektiv und lokal erwärmt, indem sie entsprechend Pixelsignalen elek
trisch gespeist werden, wodurch auf der Mikrokapselschicht 6 schwarze Punkte
erzeugt werden, die das einfarbige Bild darstellen. Wird die Mikrokapselschicht 6
durch die Heizelemente lokal auf 210°C erwärmt, so wird die schwarzfärbende
Zusammensetzung der wärmeempfindlichen Mikrokapseln 8 in dem erwärmten
Bereich auf eine Temperatur erwärmt, die gleich dem primären Azeotroppunkt
oder größer ist, wodurch der Innendruck der Mikrokapseln 8 schnell erhöht wird
und so die Hüllenwand der Mikrokapseln 8 bricht, so dass die schwarzfärbende
Zusammensetzung freigesetzt wird und schwarze Punkte erzeugt werden. Die
Punktgröße, die ein herkömmlicher Thermokopf liefert, beträgt üblicherweise etwa
50 bis 100 µm.
In dem Aufzeichnungsmedium 2 nach Fig. 1 ist die schwarzfärbende Substanz
Kohleschwarz. Sie kann jedoch auch ein Leukofarbstoff sein, der in einer chemi
schen Reaktion mit einem farbentwickelnden Mittel die Farbe Schwarz erzeugt.
Ein solcher Leukofarbstoff ist beispielsweise "Black 15" von Yamamoto Chemicals
Inc. Wird der Leukofarbstoff Black 15 eingesetzt, so reagiert er, aus der Mikrokap
sel 8 freigesetzt, mit einem der Mikrokapselschicht 6 zugesetzten farbentwickeln
den Mittel wie farblosem Zinksalicylat, aktivierter Tonerde etc., um so die Farbe
Schwarz zu erzeugen.
Bei dem Aufzeichnungsmedium 2 nach Fig. 1 können der Mikrokapselschicht 6
verschiedene Zusätze beigemischt werden, um die Zuverlässigkeit und die Quali
tät des aufgezeichneten Bildes zu verbessern. Beispiele für solche Zusätze sind
Antihaftmittel, die verhindern, dass die dispergierte Färbezusammensetzung und
das geschmolzene Wachs an dem Heizelement des Thermokopfs haften,
Füllmaterialen, welche die dispergierte Färbezusammensetzung schnell adsorbie
ren, Ultraviolettabschirmmittel und Oxidationsinhibierungsmittel, die ein Verfärben
oder Verblassen des aufgezeichneten Bildes verhindern.
Das zweite Aufzeichnungsmedium ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsme
dium mit einem Substrat, das mit einer die erfindungsgemäßen zweiten wär
meempfindlichen Mikrokapseln enthaltenden Mikrokapselschicht überzogen ist.
Das zweite Aufzeichnungsmedium wird hergestellt, indem die zweiten wär
meempfindlichen Mikrokapseln in einem Binder dispergiert werden und das Sub
strat mit dieser Dispersion überzogen wird. Die Mikrokapselschicht kann außer
den zweiten Mikrokapseln das farbentwickelnde Mittel, das farberzeugende Mittel,
den Binder, das Füllmaterial und andere Zusätze wie Wachs, ein antistatisches
Mittel, ein Antischaummittel, ein Leitfähigkeitsmittel, einen fluoreszierenden Farb
stoff, ein oberflächenaktives Mittel, ein ultraviolettabsorbierendes Mittel sowie
Vorprodukte davon enthalten. Als Beispiel für den Binder, das Füllmaterial und
das Substrat, die bei dem zweiten Aufzeichnungsmedium eingesetzt werden, sind
dieselben Substanzen wie für das erste Aufzeichnungsmedium zu nennen. Ent
halten die zweiten wärmeempfindlichen Mikrokapseln den oxidativen farberzeu
genden Leukofarbstoff und das radikalbildende, durch Wärme zersetzbare, ga
sentwickelnde Mittel, so wird das farbentwickelnde Mittel dem Binder vorzugswei
se um die Mikrokapseln herum zugesetzt, um so ein klares und deutliches Bild zu
erzeugen.
Wird die Aufzeichnungsfläche des zweiten Aufzeichnungsmediums durch einen
Thermokopf erwärmt, so sorgt das in den zweiten Mikrokapseln enthaltene durch
Wärme zersetzbare, gasentwickelnde Mittel für die Gaserzeugung, wodurch die
Hüllenwand der Mikrokapseln gebrochen und so die Färbezusammensetzung auf
dem Substrat fixiert wird. Das zweite Aufzeichnungsmedium wird nachfolgend im
Detail an Beispielen erläutert.
60 g p,p'-Oxybis(benzolsulfonylhydrazid) ("Celmike S" von Sankyo Chemical Co.,
Ltd., mittlerer Durchmesser: etwa 1 µm) und 45 g 3-(4-Diethylamino-2-
ethoxyphenyl)-3-(1-Ethyl-2-methylindol-3-yl)-4-azaphthalid (Blue-63" von Yama
moto Chemicals Inc.) wurden in 910 g Diisopropylnaphthalin ("KMC-113" von
Rutgers Kreha Solvents GmbH) zugesetzt und dort gleichmäßig dispergiert, um so
ein Öl zuzubereiten, in dem ein gasentwickelndes Mittel und ein farberzeugendes
Mittel gelöst sind.
Die zweiten wärmeempfindlichen Mikrokapseln wurden nach dem in situ-
Verfahren hergestellt, das folgende Schritte hat: Emulsionsdispergieren von 150 g
des erhaltenen Öls in einer wässrigen Lösung, Zugeben einer wässrigen Vorpo
lymerlösung, die 100 g Melaminharz-Vorpolymer, 50 g Harnstoffharz-Vorpolymer
und 200 g Wasser enthält, in diese emulsionsdispergierte Lösung; und Polykon
densation dieser Vorpolymere bei 30 bis 40°C für vier Stunden unter Einhaltung
eines pH-Wertes von 3,6.
Eine Dispersion mit der in Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzung wurde
zubereitet, mit einer Rate von 5 g (Trockengewicht) Feststoffgehalt pro 1 m2
Papier unter Anwendung eines als "Bar-Coating" bekannten Verfahrens auf ein
Papier aufgebracht und getrocknet, um so ein wärmeempfindliches Aufzeich
nungspapier zu erhalten.
Auf dem so hergestellten wärmeempfindlichen Aufzeichnungspapier wurde mittels
eines Druckers ein Bild unter einem 2 ms wirkenden Druck von 0,1 MPa aufge
zeichnet, wobei der Drucker ein Thermozeilenkopf mit einem exothermischen
elektrischen Widerstand von 2800 Ω und einer Auflösung von 300 dpi hatte. Die
Hüllenwand der wärmeempfindlichen Mikrokapsel wurde bei etwa 10 V und einer
Gasentwicklungstemperatur von OBSH von 150 bis 155°C gebrochen, um den
Leukofarbstoff (Blue-63) freizusetzen, wobei der freigesetzte Leukofarbstoff mit
den von p,p'-Oxybis(benzolsulfonylhydrazid) bereitgestellten Radikalen reagierte
und so eine Farbe erzeugte.
Obgleich die in diesem Beispiel eingesetzte Hüllenwand einen Schmelzpunkt von
300°C hatte, wurde sie bei 150 bis 155°C gebrochen. Daraus geht hervor, dass
die wärmeempfindliche Mikrokapsel nicht durch das Schmelzen der Hüllenwand,
sondern durch den durch das gasentwickelnde Mittel erhöhten Innendruck bricht.
Es wurde ein wärmeempfindliches Aufzeichnungspapier hergestellt, und zwar
abgesehen davon, dass die Dispersion die in Tabelle 3 angegebene Zusammen
setzung hat, in gleicher Weise, wie das oben für das erste Beispiel erläutert wur
de.
Auf dem so erhaltenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungspapier wurde mittels
eines Druckers ein Bild unter einem für 2 ms lang ausgeübten Druck von 0,1 MPa
aufgezeichnet, wobei der Drucker einen Thermozeilenkopf mit einem exother
misch elektrischen Widerstand von 2800 Ω und einer Auflösung von 300 dpi hatte.
Die Hüllenwand der Mikrokapsel wurde bei etwa 10 V und einer Gasentwicklung
stemperatur von OBSH von 150 bis 155°C gebrochen, um so den Leukofarbstoff
(Blue-63) freizusetzen, wobei der freigesetzte Leukofarbstoff mit den von p,p'-
Oxybis(benzolsulfonylhydrazid) bereitgestellten Radikalen reagierte und so eine
Farbe erzeugte. Das wärmeempfindliche Aufzeichnungspapier zeigte eine tiefere
Farbe als das des Beispiels 1.
Obgleich die in diesem Beispiel verwendete Hüllenwand einen Schmelzpunkt von
300°C hatte, wurde sie schon bei 150 bis 155°C gebrochen. Daraus geht hervor,
dass die wärmeempfindliche Mikrokapsel nicht durch das Schmelzen der Hüllen
wand, sondern durch den durch das gasentwickelnde Mittel erhöhten Innendruck
bricht.
60 g Azobisisobutyronitril (AIBN, Wako Pure Chemicals Industries, Ltd., mittlerer
Durchmesser: etwa 1,5 µm) und 45 g 3,3-Di(4-dimethylaminophenyl)-7-
dimethylaminophthalid ("CVL" von Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) wurden einer
Menge von 910 g KMC-113 zugesetzt und dort gleichmäßig dispergiert, um so ein
Öl herzustellen, in dem ein gasentwickelndes Mittel und ein farberzeugendes
Mittel gelöst waren.
Die zweiten Mikrokapseln wurden nach dem in situ-Verfahren hergestellt, das
folgenden Schritte enthält: Emulsionsdispergieren von 150 g des erhaltenen Öls in
einer wässrigen Lösung; Zugeben einer wässrigen Vorpolymerlösung, die 100 g
Melaminharz-Vorpolymer, 50 g Harnstoffharz-Vorpolymer und 200 g Wasser
enthält, in die emulsionsdispergierte Lösung; und Polykondensation der Vorpoly
mere bei 30 bis 40°C für vier Stunden unter Einhaltung eines pH-Wertes von 3,6.
Eine Dispersion mit der in Tabelle 4 angegebenen Zusammensetzung wurde
zubereitet, unter Anwendung des "Bar-Coating"-Verfahrens auf ein Papier mit
einer Rate von 5 g (Trockengewicht) Feststoffgehalt pro 1 m2 Papier aufgebracht
und dann getrocknet, um ein wärmeempfindliches Aufzeichnungspapier zu erhal
ten.
Auf dem so erhaltenen Aufzeichnungspapier wurde mittels eines Druckers ein Bild
unter einem 2 ms lang ausgeübten Druck von 0,1 MPa aufgezeichnet, wobei der
Drucker einen Thermozeilenkopf mit einem exothermen elektrischen Widerstand
von 2800 Ω und einer Auflösung von 30 dpi hatte. Die Hüllenwand der wär
meempfindlichen Mikrokapsel wurde bei etwa 8 V und einer Gasentwicklungstem
peratur von AIBN von etwa 100°C gebrochen, um so den Leukofarbstoff (CVL)
freizusetzen, wobei der so freigesetzte Leukofarbstoff mit den von AIBN bereitge
stellten Radikalen reagierte und so eine Farbe erzeugte.
Obgleich die in diesem Beispiel verwendete Hüllenwand einen Schmelzpunkt von
300°C hatte, wurde sie bei 100°C gebrochen. Daraus geht hervor, dass die wär
meempfindliche Mikrokapsel nicht durch das Schmelzen der Hüllenwand, sondern
durch den durch das gasentwickelnde Mittel erhöhten Innendruck bricht.
Ein drittes Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein druck- und wär
meempfindliches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer Mikro
kapselschicht überzogen ist. Die Mikrokapselschicht hat einen oberen, einen
mittleren und einen unteren Teil, wobei der untere Teil auf dem Substrat, der
mittlere Teil auf dem unteren Teil und der obere Teil auf dem mittleren Teil ange
ordnet ist.
Der obere Teil enthält mehrere erste druckempfindliche Mikrokapseln, die gleich
mäßig in einem ersten Binder, der eine vorbestimmte Schmelztemperatur hat,
verteilt sind und jeweils eine erste Färbezusammensetzung enthalten. Der mittlere
Teil enthält mehrere zweite druckempfindliche Mikrokapseln, die gleichmäßig in
einem zweiten Binder, dessen Schmelztemperatur höher als die des ersten Bin
ders ist, verteilt sind und jeweils eine zweite Färbezusammensetzung enthalten.
Der untere Teil enthält mehrere dritte druckempfindliche Mikrokapseln und mehre
re wärmeempfindliche Mikrokapseln, die gleichmäßig in einem dritten Binder,
dessen Schmelztemperatur höher als die des zweiten Binders ist, verteilt sind,
wobei die dritten druckempfindlichen Mikrokapseln jeweils eine dritte Färbezu
sammensetzung und die wärmeempfindlichen Mikrokapseln jeweils eine vierte
Färbezusammensetzung enthalten.
Die erste druckempfindliche Mikrokapsel wird unter einem ersten Druck bei einer
ersten Temperatur, die höher als der Schmelzpunkt des ersten Binders ist, gebro
chen. Die zweite druckempfindliche Mikrokapsel wird unter einem zweiten Druck,
der unter dem ersten Druck liegt, bei einer zweiten Temperatur, die über der
Schmelztemperatur des zweiten Binders liegt, gebrochen. Die dritte druckemp
findliche Mikrokapsel wird unter einem dritten Druck, der unter dem zweiten Druck
liegt, bei einer dritten Temperatur, die über der Schmelztemperatur des dritten
Binders liegt, gebrochen. Die wärmeempfindliche Mikrokapsel hat eine derartige
Temperatur/Brechcharakteristik, dass sie durch Erwärmen auf einer über der
dritten Temperatur liegende vierte Temperatur gebrochen wird und die vierte
Färbezusammensetzung freisetzt. Das dritte Aufzeichnungsmedium gestattet es,
ein Farbbild auf einfache und wirtschaftliche Weise aufzuzeichnen.
Als die in dem unteren Teil enthaltenen wärmeempfindlichen Mikrokapseln, kön
nen bevorzugt die oben erläuterten ersten oder zweiten wärmeempfindlichen
Mikrokapseln eingesetzt werden. Wird die erste wärmeempfindliche Mikrokapsel
verwendet, so hat die vierte Färbezusammensetzung einen Siedepunkt, der über
der dritten Temperatur liegt, und die erste wärmeempfindliche Mikrokapsel hat
eine derartige Temperatur/Brechcharakteristik, dass sie durch Erwärmen auf eine
Temperatur, die gleich dem Siedepunkt ist oder höher als dieser liegt, gebrochen
wird und so die vierte Färbezusammensetzung freisetzt. Wird die zweite wär
meempfindliche Mikrokapsel verwendet, so enthält diese ein durch Wärme zer
setzbares, gasentwickelndes Mittel mit einer Zersetzungstemperatur, die über der
dritten Temperatur liegt. Außerdem hat die zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel
dann eine Temperatur/Brechcharakteristik derart, dass sie gebrochen wird und die
vierte Färbezusammensetzung freisetzt, wenn sie auf eine Temperatur erwärmt
wird, die gleich der Zersetzungstemperatur oder größer als diese ist.
Bei dem dritten Aufzeichnungsmedium der Erfindung ist der mittlere Durchmesser
der ersten druckempfindlichen Mikrokapsel kleiner als der der zweiten druckemp
findlichen Mikrokapseln. Der mittlere Durchmesser der zweiten druckempfindli
chen Mikrokapseln ist wiederum kleiner als der mittlere Durchmesser der dritten
druckempfindlichen Mikrokapseln. Weiterhin ist der mittlere Durchmesser der
wärmeempfindlichen Mikrokapseln vorzugsweise kleiner als der mittlere Durch
messer der ersten, der zweiten und der dritten druckempfindlichen Mikrokapseln.
Vorzugsweise sind die ersten Abstandsteilchen, deren mittlerer Durchmesser
größer als der mittlere Durchmesser der ersten druckempfindlichen Mikrokapseln
ist, gleichmäßig in dem oberen Teil und die zweiten Abstandsteilchen, deren
mittlerer Durchmesser größer als der mittlere Durchmesser der zweiten druck
empfindlichen Mikrokapseln ist, gleichmäßig in dem mittleren Teil verteilt. Vorteil
haft bestehen die ersten und die zweiten Abstandsteilchen unabhängig voneinan
der aus einem anorganischen Material oder einem Kunstharz mit hohem
Schmelzpunkt.
Vorzugsweise haben der obere, der mittlere und der untere Teil jeweils eine
Steinwandstruktur, in der die Binderteilchen des jeweiligen Binders, d. h. des
ersten, des zweiten bzw. des dritten Binders, aneinandergeschmolzen sind. Die
erste, die zweite und die dritte Färbezusammensetzung können jeweils ein Beför
derungsmittel (Vehikel) und eine darin dispergierte oder gelöste Färbesubstanz
enthalten. Vorteilhaft ist diese Färbesubstanz ein Leukofarbstoff, wobei der erste,
der zweite und der dritte Binder jeweils ein farbentwickelndes Mittel für diesen
Leukofarbstoff enthalten. Die erste, die zweite und die dritte Färbezusammenset
zung können drei Primärfarben erzeugen, wobei in diesem Fall die vierte Färbe
zusammensetzung üblicherweise die Farbe Schwarz erzeugt.
Die Mikrokapselschicht kann außer den Mikrokapseln farbentwickelnde Mittel, das
farberzeugende Mittel, den Binder, das Hüllenmaterial sowie weitere Zusätze wie
Wachs, ein antistatisches Mittel, ein Antischaummittel, ein Leitfähigkeitsmittel,
einen fluoreszierenden Farbstoff, ein oberflächenaktives Mittel, ein ultraviolettab
sorbierendes Mittel sowie Vorprodukte davon enthalten. Die Beispiele für den
Binder, das Füllmaterial und das Substrat, die für das dritte Aufzeichnungsmedi
um verwendet werden, sind die gleichen wie für das erste Aufzeichnungsmedium.
Ein Ausführungsbeispiel des dritten Aufzeichnungsmediums, in dem die erste
wärmeempfindliche Mikrokapsel als die in dem unteren Teil enthaltende wär
meempfindliche Mikrokapsel eingesetzt wird, wird im Folgenden unter Bezugnah
me auf die Figuren erläutert.
Fig. 2 zeigt den Teilquerschnitt des dritten Aufzeichnungsmediums, das ein Aus
führungsbeispiel der Erfindung darstellt. Das druck- und wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmedium 10 nach Fig. 2 hat ein Papierblatt 12 als Substrat, das mit
einer Mikrokapselschicht 14 überzogen ist. Die Mikrokapselschicht 14 hat einen
dreilagigen Aufbau mit einem oberen Teil 16C zum Aufzeichnen eines Cyanbildes,
einen mittleren Teil 16M zum Aufzeichnen eines Magentabildes und einen unteren
Teil 16Y/B zum wahlweisen Aufzeichnen eines Gelb- oder Schwarzbildes. Mit
diesem dreilagigen Aufbau ist so die Aufzeichnung eines vollständigen Farbbildes
möglich. Der untere Teil 16Y/B ist auf dem Papierblatt 12, der mittlere Teil 16M
auf dem unteren Teil 16Y/B und der obere Teil 16C auf dem mittleren Teil 16M
angeordnet.
Fig. 3 zeigt einen Teilquerschnitt des unteren Teils 16Y/B des in Fig. 2 dargestell
ten Aufzeichnungsmediums 10. Wie in Fig. 3 dargestellt, hat der untere Teil 16Y/B
eine Steinwandstruktur, in der mehrere eine gelbfärbende Zusammensetzung
enthaltende dritte druckempfindliche Mikrokapseln 18Y und mehrere eine
schwarzfärbende Zusammensetzung enthaltende wärmeempfindliche Mikrokap
seln 18BK gleichmäßig in den Wachs-Binderteilchen 20 verteilt sind.
Die Hüllenwand der druckempfindlichen Mikrokapsel 18Y besteht aus einem
wärmehärtenden Aminoharz, das dieselbe Farbe wie das Papierblatt 12 hat. Die
darin eingeschlossene gelbfärbende Zusammensetzung wird hergestellt, indem
etwa 10 Gew.-% einer gelbfärbenden Substanz mit 100 Gew.-% eines durchsich
tigen Öls gemischt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird als durchsichtiges
Öl "KMC-113" (2,7-Diisopropylnaphthalin, Siedepunkt: etwa 300°C) von Rutgers
Kreha Solvents GmbH und als gelbfärbende Substanz "benzine yellow G" (Ben
zingelb) verwendet. Auch die druckempfindliche Mikrokapsel 18Y kann nach den
oben angegebenen herkömmlichen Verfahren hergestellt werden. Die druckemp
findlichen Mikrokapseln 18Y haben einen mittleren Durchmesser von etwa 9 bis
10 µm. Die Dicke ihrer Hüllenwand ist so bemessen, dass die Mikrokapsel 18Y
unter einem mit einer Scher- oder Schubkraft einhergehenden Druck von 0,02 MPa
oder mehr gebrochen wird.
Die Hüllenwand der wärmeempfindlichen Mikrokapsel 18BK besteht aus einem
wärmehärtenden Aminoharz, das dieselbe Farbe wie das Papierblatt 12 hat. Die
darin eingeschlossene schwarzfärbende Zusammensetzung wird zubereitet,
indem etwa 10 Gew.-% einer schwarzfärbenden Substanz mit 100 Gew.-% des
durchsichtigen Öls gemischt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird das
durchsichtige Öl zubereitet, indem dem KMC-113 n-Heptan mit einem n-
Heptan/KMC-13-Volumenverhältnis von 10% zugesetzt wird, um so einen primä
ren Azeotroppunkt von etwa 190°C einzustellen. Als schwarzfärbende Substanz
wird Kohleschwarz eingesetzt. Auch die wärmeempfindliche Mikrokapsel 18BK
kann nach den oben erläuterten herkömmlichen Verfahren hergestellt werden. Die
Mikrokapsel 18BK hat einen mittleren Durchmesser von etwa 1 bis 3 µm, und die
Dicke ihrer Hüllenwand ist so bemessen, dass die Mikrokapsel 18BK bei einer
Temperatur unterhalb des primären Azeotroppunkts der schwarzfärbenden Zu
sammensetzung (etwa 190°C) unter einem Druck von etwa 3,0 MPa oder mehr
nicht gebrochen, jedoch bei einer Temperatur, die gleich dem primären
Azeotroppunkt ist oder diesen übersteigt, in Folge des erhöhten Innendrucks
bricht und so die schwarzfärbende Zusammensetzung freisetzt.
Als Wachs-Binderteilchen 20 kann Polypropylenwachs wie PPW-5 von Seishin
Enterprise Co., Ltd., verwendet werden. Die Wachs-Binderteilchen 20 haben
einen mittleren Durchmesser von etwa 3 bis 5 µm und eine Schmelztemperatur
von etwa 150°C. Das Polypropylenwachspulver ist üblicherweise weiß.
Der untere Teil 16Y/B mit seiner Steinwandstruktur kann nach einem Verfahren
hergestellt werden, das folgende Schritte enthält: Zubereiten einer 3%-iger wäss
riger Lösung von Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad: 2000); Mischen und
Rühren von 10 g PPW-5, 10 g der druckempfindlichen Mikrokapseln 18Y, 10 g der
wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK und einer geringen Menge Dispergier
mittel (Natriumdodecylbenzolsulfonat) mit 100 g der wässrigen Lösung, um so
eine Suspension zu erhalten; Aufsprühen der Suspension auf das Papierblatt 12
mit einer Rate von 5 g/m2 und Trocknen des Blattes; Einbringen des getrockneten
Blattes in einen Ofen, um es auf eine Temperatur von 145°C zu erwärmen, die
unter dem Schmelzpunkt von PPW-5 (etwa 150°C) liegt; und Halten der Temperatur
für etwa 15 Minuten. Indem eine vorbestimmte Temperatur für eine vorbe
stimmte Zeit lang gehalten wird, werden die Binderteilchen 20 des PPW-5 anein
andergeschmolzen und bilden so die in Fig. 3 dargestellte Steinwandstruktur. Eine
solche Wärmebehandlung stärkt die Struktur, ist jedoch nicht erforderlich, wenn
schon durch die wässrige Binderlösung eine ausreichende Stärke oder Festigkeit
erhalten wird.
Nach dem oben erläuterten Verfahren werden die Binderteilchen 20 nicht voll
ständig geschmolzen, so dass sich zwischen ihnen und den druckempfindlichen
Mikrokapseln 18Y kleine Zwischenräume ausbilden. Da das spezifische Gewicht
der druckempfindlichen Mikrokapseln 18Y und der wärmeempfindlichen Mikro
kapseln 18BK größer als das der Binderteilchen 20 ist, sinken die Mikrokapseln
18Y und 18BK auf den Grund des unteren Teils 16Y/B und sind so mit den Bin
derteilchen 20 bedeckt.
Befinden sich die Binderteilchen 20 im festen Zustand, d. h. wird der untere Teil
16Y/B auf eine unter der Schmelztemperatur der Binderteilchen 20 liegende
Temperatur erwärmt, wird der mit der Schubkraft einhergehende Brechdruck von
0,02 MPa oder mehr durch die Steinwandstruktur daran gehindert, direkt die
Mikrokapseln 18Y und 18BK zu erreichen, so dass diese nicht brechen. Wird der
untere Teil 16Y/B auf eine Temperatur erwärmt, die gleich oder höher als der
Schmelzpunkt der Binderteilchen 20 (150°C) und gleich oder niedriger als der
primäre Azeotroppunkt der in der wärmeempfindlichen Mikrokapsel 18BK enthal
tenen schwarzfärbenden Zusammensetzung (190°C) ist, so werden die Binderteil
chen 20 erweicht oder geschmolzen, so dass die druckempfindlichen Mikrokap
seln 18Y durch einen mit der Schubkraft einhergehenden Brechdruck von 0,02 MPa
oder mehr gebrochen werden und so die gelbfärbende Zusammensetzung
freisetzen. Die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK widerstehen dem Brech
druck. Wird dagegen der untere Teil 16Y/B auf eine Temperatur erwärmt, die
höher als der Schmelzpunkt der Binderteilchen 20 und der primäre Azeotroppunkt
der schwarzfärbenden Zusammensetzung, z. B. 210°C, ist, so werden die wär
meempfindlichen Mikrokapseln 18BK durch den erhöhten Innendruck gebrochen
und setzen so die schwarzfärbende Zusammensetzung frei. Die druckempfindlichen
Mikrokapseln 18Y werden zu diesem Zeitpunkt nicht gebrochen, falls der
ausgeübte Druck kleiner als 0,02 MPa, z. B. 0,01 MPa, ist.
Fig. 4 zeigt einen Teilquerschnitt des mittleren Teils 16M des druck- und wär
meempfindlichen Aufzeichnungsmediums nach Fig. 2. Wie in Fig. 4 gezeigt, hat
der mittlere Teil 16M eine Steinwandstruktur, in der mehrere zweite druckempfind
liche Mikrokapseln 18M, die jeweils eine magentafärbende Zusammensetzung
enthalten, und mehrere Abstandsteilchen 22 gleichmäßig in Wachs-Binderteilchen
24 verteilt sind.
Die Hüllenwand der druckempfindlichen Mikrokapsel 18M besteht, wie dies auch
für die Mikrokapseln 18Y und 18BK der Fall ist, aus einem wärmehärtenden
Amino-Kunstharz, das dieselbe Farbe wie das Papierblatt 12 hat. Die darin einge
schlossene magentafärbende Zusammensetzung wird zubereitet, indem etwa 10 Gew.-%
einer magentafärbenden Substanz mit 100 Gew.-% eines durchsichtigen
Öls gemischt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird als durchsichtiges Öl
KMC-113 und als magentafärbende Substanz "Rhodamine lake T" (Rhodamin
farbstoff) verwendet. Auch die druckempfindliche Mikrokapsel 18M wird nach den
oben genannten herkömmlichen Verfahren hergestellt. Die druckempfindlichen
Mikrokapseln 18M haben einen mittleren Durchmesser von etwa 6 bis 7 µm und
die Dicke ihrer Hüllenwand ist so bemessen, dass die Mikrokapsel 18M unter
einem mit einer Scher- oder Schubkraft einhergehenden Druck von 0,2 MPa oder
mehr gebrochen wird. Die Abstandsteilchen 22 bestehen in diesem Ausführungs
beispiel aus Hydroxylapatit und haben einen mittleren Durchmesser von etwa 8
bis 9 µm, der damit größer als der der druckempfindlichen Teilchen 18M ist.
Als Wachs-Binderteilchen werden CWP-3 von Seishin Enterprise Co., Ltd. ver
wendet. Die Wachs-Binderteilchen 24 haben einen mittleren Durchmesser von
etwa 3 bis 5 µm und eine Schmelztemperatur von etwa 108°C. Das mikrokristalli
ne Wachspulver ist im allgemeinen weiß.
Der mittlere Teil 16M mit seiner Steinwandstruktur kann nach einem Verfahren
hergestellt werden, das folgende Schritte enthält: Zubereiten einer 3%-igen wässrigen
Lösung von Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad: 2000); Mixen und Rühren
der Abstandsteilchen 22, 10 g CWP-3, 10 g der druckempfindlichen Mikrokapseln
18M sowie einer geringen Menge Dispergiermittel (Natriumdodecylbenzolsulfonat)
mit 100 g der wässrigen Lösung, um so eine Suspension zu erhalten; Aufsprühen
der Suspension auf den unteren Teil 16Y/B mit einer Rate von 2 bis 4 g/m2 und
Lufttrocknen des so erhaltenen Blattes; Einbringen des getrockneten Blattes in
einen Ofen, um es auf eine Temperatur von 103°C zu erwärmen, die unter der
Schmelztemperatur von CWP-3 (etwa 108°C) liegt; und Halten der Temperatur für
etwa 15 Minuten. Indem die vorbestimmte Temperatur für eine vorbestimmte Zeit
gehalten wird, schmelzen die Binderteilchen 24 des CWP-3 aneinander und
bilden so die in Fig. 4 gezeigte Steinwandstruktur. Eine solche Wärmebehandlung
stärkt die Struktur, ist jedoch nicht erforderlich, wenn schon durch die wässrige
Binderlösung eine ausreichende Stärke oder Festigkeit erreicht wird.
Befinden sich die Binderteilchen 24 im festen Zustand, d. h. wird der mittlere Teil
16M auf eine unter dem Schmelzpunkt der Binderteilchen 24 liegende Temperatur
erwärmt, so hindert die Steinwandstruktur den mit einer Schubkraft einhergehen
den Brechdruck von 0,2 MPa oder mehr daran, direkt die druckempfindlichen
Mikrokapseln 18M zu erreichen, so dass letztere nicht brechen. Wird der mittlere
Teil 16M jedoch auf eine Temperatur erwärmt, die gleich dem Schmelzpunkt der
Binderteilchen 24 (108°C) ist oder diesen übersteigt, so werden die Binderteilchen
24 erweicht oder geschmolzen, wodurch die druckempfindlichen Mikrokapseln
18M durch den mit der Schubkraft einhergehenden Brechdruck von 0,2 MPa
gebrochen werden. Die Funktion der in dem mittleren Teil 16M enthaltenen Ab
standsteilchen 22 wird später im Detail erläutert.
Fig. 5 ist ein Teilquerschnitt des oberen Teils des druck- und wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmediums 10 nach Fig. 2. Wie in Fig. 5 gezeigt, hat der obere Teil
16C eine Steinwandstruktur, in der mehrere erste druckempfindliche Mikrokap
seln, die jeweils eine cyanfärbende Zusammensetzung enthalten, und mehrere
Abstandsteilchen 26 gleichmäßig in Wachs-Binderteilchen 28 verteilt sind.
Die Hüllenwand der druckempfindlichen Mikrokapsel 18C besteht, wie dies auch
für die Mikrokapseln 18Y, 18BK und 18M der Fall ist, aus einem wärmehärtenden
Aminoharz, das dieselbe Farbe wie das Papierblatt 12 hat. Die darin eingeschlos
sene cyanfärbende Zusammensetzung wird zubereitet, indem etwa 10 Gew.-%
einer cyanfärbenden Substanz mit 100 Gew.-% eines durchsichtigen Öls gemischt
werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird als durchsichtiges Öl KMC-113 und
als cyanfärbende Substanz Phthalocyaninblau eingesetzt. Auch die druckemp
findliche Mikrokapsel 18C kann nach den oben genannten herkömmlichen Verfah
ren hergestellt werden. Die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C haben einen
mittleren Durchmesser von etwa 3 bis 4 µm, und die Dicke ihrer Hüllenwand ist so
bemessen, dass die Mikrokapsel 18C unter einem mit einer Scher- oder Schub
kraft einhergehenden Druck von 2,0 MPa oder mehr brechen. Die Abstandsteil
chen 26 bestehen in diesem Ausführungsbeispiel aus Hydroxylapatit und haben
einen mittleren Durchmesser von etwa 5 bis 9 µm, der damit größer als der der
druckempfindlichen Kapseln 18C ist.
Als Wachs-Binderteilchen 28 kann Paraffinwachs verwendet werden, das eine
Schmelztemperatur von etwa 73°C hat. Solche Wachs-Binderteilchen 28 kann
man dadurch erhalten, indem ein Paraffinwachs mittels einer Strahlmühle in
Teilchen gemahlen werden, die einen mittleren Durchmesser von etwa 1 bis 3 µm
haben. Das Paraffinwachspulver ist üblicherweise weiß.
Den oberen Teil 16C mit seiner Steinwandstruktur kann man nach einem Verfah
ren herstellen, das folgende Schritte enthält: Zubereiten einer 3%-igen wässrigen
Lösung von Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad: 2000); Mixen und Rühren von
5 g Abstandsteilchen 26, 10 g der Paraffinwachs-Teilchen (Binderteilchen 28), 10 g
der druckempfindlichen Mikrokapseln 18C sowie einer geringen Menge an
Dispergiermittel (Natriumdodecylbenzolsulfonat) mit 100 g der wässrigen Lösung,
um so eine Suspension zu erhalten; Aufsprühen der Suspension auf den mittleren
Teil 16M mit einer Rate von 1 bis 3 g/m2 und Lufttrocknen des so erhaltenen
Blattes; Einbringen des getrockneten Blattes in einen Ofen, um es auf eine Tem
peratur von 68°C zu erwärmen, die unter dem Schmelzpunkt des Paraffinwachses
(etwa 73°C) liegt; und Halten der Temperatur für etwa 15 Minuten. Indem die
vorbestimmte Temperatur für eine vorbestimmte Zeit gehalten wird, schmelzen die
Binderteilchen 28 des Paraffinwachses aneinander und bilden so die in Fig. 5
dargestellte Steinwandstruktur. Eine solche Wärmebehandlung stärkt die Struktur.
Sie ist jedoch nicht erforderlich, wenn schon durch die wässrige Binderlösung für
eine ausreichende Stärke oder Festigkeit gesorgt ist.
Befinden sich die Binderteilchen 28 im festen Zustand, d. h. wird der obere Teil
16C auf eine unter dem Schmelzpunkt der Binderteilchen 28 liegende Temperatur
erwärmt, so wird der mit einer Schub- oder Scherkraft einhergehende Brechdruck
von 2,0 MPa durch die Steinwandstruktur daran gehindert, direkt die druckemp
findlichen Mikrokapseln 18C zu erreichen, so dass letztere nicht brechen. Wird der
obere Teil 16C dagegen auf eine Temperatur erwärmt, die gleich dem Schmelz
punkt der Binderteilchen 28 (73°C) ist oder diesen übersteigt, so werden die
Binderteilchen 28 erweicht oder geschmolzen, so dass die druckempfindlichen
Mikrokapseln 18C durch einen mit der Schubkraft einhergehenden Brechdruck
von 2,0 MPa oder mehr gebrochen werden. Die Funktion der in dem oberen Teil
16M enthaltenen Abstandsteilchen 26 wird später im Detail erläutert.
Die in den jeweiligen Schichtteilen 16C, 16M bzw. 16Y/B des Aufzeichnungsmedi
ums 10 enthaltenen druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y und
wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK haben Temperatur/Brechdruck
charakteristiken, die in dem Graphen nach Fig. 6 gezeigt sind.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist ein Cyanbereich C durch eine Tempera
tur/Brechdruckkurve PC der Hüllenwand der in dem oberen Teil 16C enthaltenen
druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, die Schmelztemperatur (73°C) der in dem
oberen Teil 16C enthaltenen Binderteilchen 28 und die Schmelztemperatur
(108°C) der in dem mittleren Teil 16M enthaltenen Binderteilchen 24 festgelegt.
Wird die Mikrokapselschicht 14 des druck- und wärmeempfindlichen Aufzeich
nungsmediums 10 mit einer Temperatur T1 und einem Druck P3, die in dem Cy
anbereich C liegen, beaufschlagt, so werden lediglich die druckempfindlichen
Mikrokapseln 18C gebrochen und setzen dabei die cyanfärbende Zusammenset
zung frei.
Wie Fig. 6 zeigt, ist ein Magentabereich M durch die Temperatur/Brechdruckkurve
PC, eine Temperatur/Brechdruckkurve PM der Hüllenwand der in dem mittleren
Teil 16M enthaltenen druckempfindlichen Mikrokapseln 18M, die Schmelztempe
ratur (108°C) der in dem mittleren Teil enthaltenen Binderteilchen 24 und die
Schmelztemperatur (150°C) der in dem unteren Teil 16Y/B enthaltenen Binderteil
chen 20 festgelegt. Wird die Mikrokapselschicht 14 des Aufzeichnungsmediums
10 mit einer Temperatur T2 und einem Druck P2, die in dem Magentabereich M
liegen, beaufschlagt, so werden lediglich die druckempfindlichen Mikrokapseln
18M gebrochen und setzen so die magentafärbende Zusammensetzung frei.
Wie Fig. 6 zeigt, ist ein Gelbbereich Y durch die Temperatur/Brechdruckkurve PM,
eine Temperatur/Brechdruckkurve PY der Hüllenwand der in dem unteren Teil
16Y/B enthaltenen druckempfindlichen Mikrokapseln 18Y, die Schmelztemperatur
(150°C) der in dem unteren Teil 16Y/B enthaltenen Binderteilchen 20 und den
primären Azeotroppunkt (190°C) der schwarzfärbenden Zusammensetzung fest
gelegt, die in den in dem unteren Teil 16Y/B enthaltenen wärmeempfindlichen
Mikrokapseln 18BK eingeschlossen ist. Wird die Mikrokapselschicht 14 des Auf
zeichnungsmediums 10 mit einer Temperatur T3 und einem Druck P1 beauf
schlagt, die innerhalb des Gelbbereichs Y liegen, so werden lediglich die druck
empfindlichen Mikrokapseln 18Y gebrochen und setzen so die gelbfärbende
Zusammensetzung frei.
Wie ebenfalls in Fig. 6 gezeigt, ist ein Schwarzbereich BK durch die Tempera
tur/Brechdruckkurve PY und den primären Azeotroppunkt (190°C) der in den
wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK enthaltenen schwarzfärbenden Zusam
mensetzung festgelegt. Wird die Mikrokapselschicht 14 des Aufzeichnungsmedi
ums 10 mit einer Temperatur T4 und einem Druck P0, die in den Schwarzbereich
BK fallen, beaufschlagt, so brechen lediglich die wärmeempfindlichen Mikrokap
seln 18BK und setzen so die schwarzfärbende Zusammensetzung frei. Die wär
meempfindlichen Mikrokapseln 18BK werden also bei einer Temperatur, die gleich
dem primären Azeotroppunkt der schwarzfärbenden Zusammensetzung ist oder
diesen übersteigt, durch den erhöhten Innendruck gebrochen und geben so die
schwarzfärbende Zusammensetzung frei.
Wie aus einer in Fig. 6 gezeigten Temperatur/Brechdruckkurve PBK der Hüllen
wand der wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK hervorgeht, ist die Dicke der
Hüllenwand einer solchen Mikrokapsel 18BK so gewählt, dass die Mikrokapsel
18BK zumindest unter einem Druck, der gleich oder größer als der jeweilige Druck
P3, P2 und P1 ist, bei der jeweiligen Temperatur T1, T2 bzw. T3 nicht bricht. Die
wärmeempfindliche Mikrokapsel 18BK wird also im allgemeinen nicht gebrochen,
wenn sie nicht auf eine Temperatur erwärmt wird, die gleich dem primären
Azeotroppunkt der schwarzfärbenden Zusammensetzung ist oder diesen über
steigt.
Die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y sowie die wärmeemp
findlichen Mikrokapseln 18BK können also durch Wahl von Temperatur und
Druck, mit denen die Mikrokapselschicht 14 des Aufzeichnungsmediums 10 zu
beaufschlagen ist, selektiv gebrochen werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist
T1 gleich 90°C, T2 gleich 130°C, T3 gleich 170°C und T4 gleich 210°C. Der Druck
P0 ist gleich 0,01 MPa, P1 gleich 0,1 MPa, P2 gleich 1,0 MPa und P3 gleich 3,0 MPa.
Fig. 7 zeigt einen Teilquerschnitt einer beispielhaften Bildaufzeichnungseinrich
tung, mit der auf dem druck- und wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmedium
nach Fig. 2 ein Farbbild aufgezeichnet werden kann. Diese druck- und wär
meempfindliche Bildaufzeichnungseinrichtung kann als Farbzeilendrucker einge
setzt werden.
Wie Fig. 7 zeigt, hat die druck- und wärmeempfindliche Bildaufzeichnungsein
richtung ein Gehäuse 20 rechteckiger Form. An einer oberen Wand des Gehäu
ses 20 ist eine Einführöffnung für das druck- und wärmeempfindliche Aufzeich
nungsmedium 10 vorgesehen. An einer Seitenwand des Gehäuses 20 befindet
sich eine Auslassöffnung 24, aus der das Aufzeichnungsmedium 10 ausgegeben
wird. Ein Förderweg 26 für das Aufzeichnungsmedium 10 ist in Fig. 7 durch die
gestrichelte Linie dargestellt.
In dem Gehäuse 20 befindet sich ein Tragkörper 28, der den Förderweg 26 zum
Teil festlegt. Ein erster Thermokopf 30C, ein zweiter Thermokopf 30M, ein dritter
Thermokopf 30Y und einer vierter Thermokopf 30B sind in der genannten Rei
henfolge von der Einführöffnung 22 zur Austrittsöffnung 24 hin an dem Tragkörper
28 gehalten. Die Thermoköpfe 30C, 30M, 30Y und 30B erstrecken sich jeweils in
eine Richtung quer zum Förderweg 26, wobei jeweils mehrere elektrische Wider
standseinheiten, nämlich Heizelemente, in dieser Richtung fluchtend angeordnet
sind. Jeder der Thermoköpfe 30C, 30M, 30Y und 30B hat eine vorbestimmte
Anzahl an Heizelementen.
Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm eines Steuersystems für die in der Bildaufzeich
nungseinrichtung nach Fig. 7 vorgesehenen Thermoköpfe. Der erste Thermokopf
30C hat eine vorbestimmte Anzahl n an Heizelementen Rc1, Rc2, Rc3, . . ., Rcn, der
zweite Thermokopf 30M eine vorbestimmte Anzahl n an Heizelementen Rm1, Rm2,
Rm3, . . ., Rmn, der dritte Thermokopf 30Y eine vorbestimmte Anzahl n an Heizele
menten Ry1, Ry2, Ry3, . . ., Ryn, und der vierte Thermokopf 30B eine vorbestimmte
Anzahl n an Heizelementen Rb1, Rb2, Rb3, . . ., Rbn. Die Heizelemente sind in einer
aus vier Reihen und n Spalten bestehenden Matrix angeordnet, wobei vier Heize
lemente in einer Spalte, z. B. Rc2, Rm2, Ry2, und Rb2, in Richtung des Förderweges
fluchtend angeordnet sind.
Die Heizelemente Rc1 bis Rcn des ersten Thermokopfs 30C sind an eine erste
Treiberschaltung 31C angeschlossen. Die Heizelemente Rc1 bis Rcn werden von
der ersten Treiberschaltung 31C entsprechend Cyan-Pixelsignalen einer Zeile
elektrisch gespeist und so erwärmt, wobei die Heiztemperatur T1 zwischen der
Schmelztemperatur (73°C) der in dem oberen Teil 16C enthaltenen Binderteilchen
28 und der Schmelztemperatur (108°C) der in dem mittleren Teil 16M enthaltenen
Binderteilchen 24 liegt, z. B. gleich 90°C ist.
Die Heizelemente Rm1 bis Rmn des zweiten Thermokopfs 30M sind an einen
zweite Treiberschaltung 31M angeschlossen. Die Heizelemente Rm1 bis Rmn
werden von der zweiten Treiberschaltung 31M entsprechend Magenta-
Pixelsignalen einer Zeile elektrisch gespeist und so auf eine Heiztemperatur T2
erwärmt, die zwischen der Schmelztemperatur (108°C) der in dem mittleren Teil
16M enthaltenen Binderteilchen 24 und der Schmelztemperatur (150°C) der in
dem unteren Teil 16Y/B enthaltenen Binderteilchen 20 liegt, also z. B. gleich 130°C
ist.
Die Heizelemente Ry1 bis Ryn des dritten Thermokopfs 30Y sind an eine dritte
Treiberschaltung 31Y angeschlossen. Die Heizelemente Ry1 bis Ryn werden von
der dritten Treiberschaltung 31Y entsprechend Gelb-Pixelsignalen einer Zeile
elektrisch gespeist und auf eine Heiztemperatur T3 erwärmt, die zwischen der
Schmelztemperatur (150°C) der in dem unteren Teil 16Y/B enthaltenen Binderteil
chen 20 und dem Azeotroppunkt (190°C) der in den wärmeempfindlichen Mikro
kapseln 18BK enthaltenen schwarzfärbenden Zusammensetzung liegt, also z. B.
170°C beträgt.
Die Heizelemente Rb1 bis Rbn des vierten Thermokopfs 30B sind an eine vierte
Treiberschaltung 31B angeschlossen. Die Heizelemente Rb1 bis Rbn werden von
der vierten Treiberschaltung 31B entsprechend Schwarz-Pixelsignalen einer Zeile
elektrisch gespeist und so auf eine Heiztemperatur T4 erwärmt, die über dem
primären Azeotroppunkt (190°C) der in den wärmeempfindlichen Mikrokapseln
18BK enthaltenen schwarzfärbenden Zusammensetzung liegt, also z. B. 210°C
beträgt.
Wie in Fig. 7 gezeigt, wirkt eine erste Druckwalze 32C in Kombination mit einer
ersten druckausübenden Feder 34C auf den ersten Thermokopf 30C ein. Die
erste Feder 34C übt einen Druck P3 (3,0 MPa) von mehr als 2,0 MPa auf die erste
Druckwalze 32C aus, wodurch diese mit dem Druck P3 in Kontakt mit dem ersten
Thermokopf 30C kommt.
Eine zweite Druckwalze 32M wirkt in Kombination mit einer zweiten druckaus
übenden Feder 34M auf den zweiten Thermokopf 30M ein. Die zweite Feder 34M
übt einen Druck P2 (1,0 MPa) von 0,2 bis 2,0 MPa auf die zweite Druckwalze 32M
aus, wodurch diese mit dem Druck P2 in Kontakt mit dem zweiten Thermokopf
30M kommt.
Eine dritte Druckwalze 32Y wirkt in Kombination mit einer dritten druckausüben
den Feder 34Y auf den dritten Thermokopf 30Y ein. Die dritte Feder 34Y übt
einen Druck P1 (0,1 MPa) von 0,02 bis 0,2 MPa auf die dritte Druckwalze 32Y aus,
wodurch diese mit dem Druck P1 in Kontakt mit dem dritten Thermokopf 30Y
kommt.
Eine vierte Druckwalze 32B wirkt in Kombination mit einer vierten druckausüben
den Feder 34B auf den vierten Thermokopf 30B ein. Die vierte Feder 34B übt
einen Druck P0 (0,01 MPa) von weniger als 0,02 MPa auf die vierte Druckwalze
32B aus, wodurch diese mit dem Druck P0 in Kontakt mit dem vierten Thermokopf
30B kommt.
Jedes Heizelement ist entsprechend einem Pixel (Punkt) eines auf der Mikrokap
selschicht 14 aufzuzeichnenden Farbbildes bemessen. Die in diesem Ausfüh
rungsbeispiel mit den Heizelementen erhaltenen Punkte sind etwa 50 bis 100 µm
groß.
Die in Fig. 7 gezeigte Einrichtung hat eine Schalttafel 36 zum Steuern der Ther
moköpfe 30C bis 30B und eine Stromquelle 38. Die Heizelemente der Thermo
köpfe 30C bis 30B, die Schalttafel 36 und weitere an dieser Stelle nicht erläuterte
Komponenten werden von der Stromquelle 38 elektrisch gespeist.
Das druck- und wärmeempfindliche Aufzeichnungsmedium 10 wird so in die
Einführöffnung 22 eingeführt, dass ihre Mikrokapselschicht 14 in Kontakt mit den
Heizelementen (Rc1 bis Rcn, Rm1 bis Rmn, Ry1 bis Ryn, Rb1 bis Rbn) der Thermoköpfe
30C, 30M, 30Y und 30B kommt.
Im folgenden wird erläutert, wie die Einrichtung nach Fig. 7 auf dem druck- und
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmedium 10 ein vollständiges Farbbild erzeugt.
Wird das Aufzeichnungsmedium 10 zwischen dem ersten Thermokopf 30C und
der ersten Druckwalze 32C befördert, so übt die erste Feder 34C über die Heize
lemente Rc1 bis Rcn des ersten Thermokopfs 30C den mit einer Scher- oder
Schubkraft einhergehenden Brechdruck P3 von 3,0 MPa auf die Mikrokapsel
schicht 14 aus. Der Brechdruck P3 wird durch die Steinwandstruktur der Binder
teilchen 20, 24 und 28 daran gehindert, direkt die druckempfindlichen Mikrokap
seln 18C, 18M und 18Y sowie die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK zu
erreichen.
Wird eines der Widerstandselemente Rc1 bis Rcn des ersten Thermokopfs 30C
elektrisch gespeist, so wird dieses Heizelement auf die Temperatur T1 (90°C)
erwärmt, die über der Schmelztemperatur (73°C) der in dem oberen Teil 16C
enthaltenen Binderteilchen 28 liegt. Die Binderteilchen 28 werden so entspre
chend den elektrisch gespeisten Heizelementen erweicht oder geschmolzen, so
dass die Steinwandstruktur des oberen Teils 16C teilweise zusammenbricht. Die
elektrisch gespeisten Heizelemente dringen in den oberen Teil 16C ein und üben
den mit einer Schubkraft einhergehenden Druck P3 (3,0 MPa) auf die druckemp
findlichen Mikrokapseln 18C aus, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Die Mikrokapseln 18C
werden so gebrochen und setzen die cyanfärbende Zusammensetzung frei,
wodurch Cyanpunkte erzeugt werden. Ferner liefern die Binderteilchen 28 ge
schmolzene Wachse, die in die Steinwandstrukturen des oberen und des mittleren
Teils 16C, 16M eindringen (in Fig. 9 nicht gezeigt).
Wird das Aufzeichnungsmedium 10 zwischen dem zweit 78973 00070 552 001000280000000200012000285917886200040 0002010061225 00004 78854en Thermokopf 30M und
der zweiten Druckwalze 32M befördert, so übt die zweite Feder 34 über die Hei
zelemente Rm1 bis Rmn des zweiten Thermokopfs 30M den mit einer Schub- oder
Scherkraft einhergehenden Brechdruck P2 von 1,0 MPa auf die Mikrokapsel
schicht 14 aus. Der Brechdruck P2 wird durch die Steinwandstruktur der Binder
teilchen 20, 24 und 28 daran gehindert, direkt auf die druckempfindlichen Mikrokapseln
18C, 18M und 18Y sowie die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK
einzuwirken.
Wird eines der Heizelemente Rm1 bis Rmn des zweiten Thermokopfs 30M elek
trisch gespeist, so wird dieses Heizelement auf die Temperatur T2 (130°C) er
wärmt, die über den Schmelztemperaturen (73°C und 108°C) der in dem oberen
bzw. dem mittleren Teil 16C, 16M enthaltenen Binderteilchen 28, 24 liegt. Die
Binderteilchen 28, 24 werden so entsprechend den elektrisch gespeisten Heize
lementen erweicht oder geschmolzen, wodurch die Steinwandstrukturen des
oberen und des mittleren Teils 16C, 16M teilweise zusammenbrechen. Die elek
trisch gespeisten Heizelemente dringen in den oberen und den mittleren Teil 16C
und 16M ein und üben den mit der Schubkraft einhergehenden Druck P2 (1,0 MPa)
auf die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C und 18M aus, wie in Fig. 10
gezeigt ist. Die Mikrokapseln 18C werden durch den Brechdruck P2 nicht gebro
chen, während die Mikrokapseln 18M gebrochen werden und so die magentafär
bende Zusammensetzung freisetzen und Magentapunkte erzeugen. Die Binder
teilchen 28 und 24 liefern ferner geschmolzene Wachse, die in die Steinwand
strukturen des oberen, des mittleren und des unteren Teils 16C, 16M und 16Y/B
eindringen (in Fig. 10 nicht dargestellt).
Wird das Aufzeichnungsmedium 10 zwischen dem dritten Thermokopf 30Y und
der dritten Druckwalze 32Y befördert, so übt die dritte Feder 34Y über die Heize
lemente Ry1 bis Ryn des dritten Thermokopfs 30Y den mit einer Schubkraft einher
gehenden Brechdruck P1 von 0,1 MPa auf die Mikrokapselschicht 14 aus. Die
Steinwandstruktur der Binderteilchen 20, 24 und 28 hindert den Brechdruck P1
daran, direkt die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y sowie die
wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK zu erreichen.
Wird eines der Heizelemente Ry1 bis Ryn des dritten Thermokopfs 30Y elektrisch
gespeist, so wird dieses Heizelement auf die Temperatur T3 (170°C) erwärmt, die
über den Schmelztemperaturen (73°C, 108°C und 150°C) der in dem oberen, dem
mittleren bzw. dem unteren Teil 16C, 16M, 16Y/B enthaltenen Binderteilchen 28,
24, 20 liegt. Die Binderteilchen 28, 24, 20 werden so entsprechend den gespeisten
Heizelementen erweicht oder geschmolzen, wodurch die Steinwandstruktu
ren des oberen, des mittleren und des unteren Teils 16C, 16M, 16Y/B zum Teil
zusammenbrechen. Die gespeisten Heizelemente dringen in den oberen, den
mittleren und den unteren Teil 16C, 16M, 16Y/B ein und üben den mit der Schub
kraft einhergehenden Druck P1 (0,1 MPa) auf die druckempfindlichen Mikrokap
seln 18C, 18M, 18Y und die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK aus, wie in
Fig. 11 gezeigt ist. Die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C und 18M sowie die
wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK werden durch den Brechdruck P1 nicht
gebrochen. Dagegen brechen die druckbeaufschlagten Mikrokapseln 18Y und
setzen die gelbfärbende Zusammensetzung frei, wodurch Gelbpunkte erzeugt
werden. Die Binderteilchen 28, 24, 20 liefern ferner geschmolzene Wachse, die in
die Steinwandstrukturen des oberen, des mittleren und des unteren Teils 16C,
16M, 16Y/B des Papierblatts 12 eindringen (in Fig. 11 nicht dargestellt).
Wird das Aufzeichnungsmedium 10 zwischen dem vierten Thermokopf 30B und
der vierten Druckwalze 32B befördert, so übt die vierte Feder 34B über die Wider
standselemente Rb1 bis Rbn des vierten Thermokopfs 30B den mit einer Schub
kraft einhergehenden Brechdruck P0 von 0,01 MPa auf die Mikrokapselschicht 14
aus. Die Steinwandstruktur der Binderteilchen 20, 24, 28 hindert den Brechdruck
P0 daran, direkt die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M, 18Y und die
wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK zu erreichen.
Wird eines der Heizelemente Rb1 bis Rbn des vierten Thermokopfs elektrisch
gespeist, so wird dieses Heizelement auf die Temperatur T4 (210°C) erwärmt, die
über den Schmelztemperaturen der in dem oberen, dem mittleren bzw. dem
unteren Teil 16C, 16M, 16Y/B enthaltenen Binderteilchen 28, 24, 20 liegt. Die
Binderteilchen 28, 24, 20 werden so entsprechend den gespeisten Heizelementen
erweicht oder geschmolzen, wodurch die Steinwandstrukturen des oberen, des
mittleren und des unteren Teils 16C, 16M, 16Y/B teilweise zusammenbrechen.
Die gespeisten Heizelemente dringen in den oberen, den mittleren und den unte
ren Teil 16C, 16M, 16Y/B ein und üben den mit der Schubkraft einhergehenden
Druck P0 (0,01 MPa) auf die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M, 18Y und
die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK aus, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Die
druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M, 18Y werden durch den Brechdruck
P0 nicht gebrochen. Dagegen werden die druckbeaufschlagten, wärmeempfindli
chen Mikrokapseln 18BK bei der Temperatur T4, die über dem primären
Azeotroppunkt der schwarzfärbenden Zusammensetzung liegt, durch den erhöh
ten Innendruck gebrochen, so dass sie die schwarzfärbende Zusammensetzung
freisetzen und so Schwarzpunkte erzeugen.
Schwarzpunkte können auch durch drei Primärfarbpunkte, nämlich Cyan-, Ma
genta- und Gelbpunkte, erzeugt werden. Ein tiefes Schwarz durch die Mischung
der Primärfarben zu erreichen, ist jedoch schwierig. Deshalb sind in diesem Aus
führungsbeispiel die die schwarzfärbende Zusammensetzung enthaltenden,
wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK in dem unteren Teil 16Y/B verteilt. Durch
selektives Brechen dieser Mikrokapseln können Schwarzpunkte erzeugt werden.
Die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK brechen hauptsächlich in Folge des
schnellen Anstiegs ihres Innendrucks. Trägt auch der Brechdruck P0 zum Brech
vorgang bei, so spielt er lediglich eine untergeordnete Rolle. In dem erläuterten
Ausführungsbeispiel beträgt der Druck P0 0,01 MPa. Der Druck kann so gewählt
werden, dass das druck- und wärmeempfindliche Aufzeichnungsmedium 10 durch
die vierte Druckwalze 32B stabil längs des Förderwegs 26 transportiert und die
Mikrokapselschicht 14 des Aufzeichnungsmediums 10 mäßig gegen die Heizele
mente Rb1 bis Rbn des vierten Thermokopfs 30B gedrückt wird.
Auf der Mikrokapselschicht 14 kann das vollständige Farbbild durch die drei
Primärfarbpunkte und den Schwarzpunkt aufgezeichnet werden, die jeweils in
oben erläuterter Weise entsprechend den Pixelsignalen erzeugt werden. In die
sem Farbbild erhält man einen Blaupunkt durch Überlagerung eines Cyan- und
eines Magentapunktes, einen Grünpunkt durch Überlagerung eines Cyan- und
eines Gelbpunktes und einen Rotpunkt durch Überlagerung eines Magenta- und
eines Gelbpunktes.
Im Folgenden wird die Funktion der in dem oberen und dem mittleren Teil 16C,
16M enthaltenen Abstandsteilchen 26, 22 erläutert.
Wird beispielsweise eines der Heizelemente Rm1 bis Rmn des zweiten Thermo
kopfs 30M elektrisch gespeist, um einen Magentapunkt auf der Mikrokapsel
schicht 14 zu erzeugen, so werden zunächst die Binderteilchen 28 in dem oberen
Teil 16C und dann die Binderteilchen 24 in dem mittleren Teil 16M durch die
gespeisten Heizelemente erweicht oder geschmolzen. Die gespeisten Heizele
mente arbeiten dabei so, dass sie nach Fig. 9 in den oberen Teil 16C eindringen,
bevor sich nach Fig. 10 in den mittleren Teil 16M eindringen. Obgleich zu diesem
Zeitpunkt die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C in dem oberen Teil 16C dem
mit der Schubkraft einhergehenden Brechdruck P2 ausgesetzt sind, brechen sie
theoretisch nicht, da ihre Hüllenwand dem Druck P2 standhält.
In den Figuren sind die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y mit
einheitlichem Durchmesser dargestellt. Die Erfindung ist jedoch darauf nicht
beschränkt. So kann unter den druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, deren
mittlerer Durchmesser etwa 3 bis 4 µm beträgt, auch eine Mikrokapsel enthalten
sein, deren Durchmesser ausnahmsweise größer ist. Wirkt die durch die Relativ
bewegung der Heizelemente und des Aufzeichnungsmediums 10 verursachte
Schub- oder Scherkraft auf den oberen Teil 16C ein, so ist eine Mikrokapsel 18C,
deren Durchmesser ausnahmsweise größer als der mittlere Durchmesser ist, dem
mit der Scherkraft einhergehenden Druck besonders intensiv ausgesetzt. Infolge
dessen wirkt auf diese Mikrokapsel 18C ein höherer Druck als der vorbestimmte
Druck P2 ein, so dass sie unerwünschter Weise brechen und die cyanfärbende
Zusammensetzung freisetzen kann. Die auf diese Weise freigesetzte cyanfärben
de Zusammensetzung erscheint in dem Magentabild als Störstelle.
In diesem Ausführungsbeispiel sind deshalb Abstandsteilchen 26, deren Durch
messer etwas größer als der mittlere Durchmesser der druckempfindlichen Mikro
kapseln 18C ist, in dem oberen Teil 16C verteilt, um den intensiven Druck von den
Mikrokapseln zu nehmen, deren Durchmesser ausnahmsweise größer als der
mittlere Durchmesser ist. Auf diese Weise kann eine Störstelle vermieden werden.
Die Abstandsteilchen 26 verhindern also, dass die druckempfindlichen Mikrokap
seln großen Durchmessers einer unerwarteten Scher- oder Schubkraft ausgesetzt
sind, die durch die Relativbewegung der Heizelemente und des Aufzeichnungs
mediums verursacht wird.
Gleiches gilt für die in dem mittleren Teil 16M enthaltenen Abstandsteilchen.
Wenn also nur Gelbpunkte auf der Mikrokapselschicht 14 erzeugt werden, so sind
die Abstandsteilchen 22, deren Durchmesser etwas größer als der mittlere
Durchmesser der druckempfindlichen Mikrokapseln 18M ist, in dem mittleren Teil
16M verteilt, wodurch verhindert wird, dass Mikrokapseln 18M mit außergewöhn
lich großem Durchmesser unerwünschter Weise gebrochen werden und die
magentafärbende Zusammensetzung als Störstelle freisetzen.
Haben die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C und 18M jeweils einheitlichen
Durchmesser, d. h. gibt es keine Mikrokapseln mit außergewöhnlich großem
Durchmesser, so ist es nicht erforderlich, die Abstandsteilchen 26 in dem oberen
und dem mittleren Teil 16C, 16M zu verteilen.
Die mittleren Durchmesser der druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M und
18Y nehmen in der genannten Reihenfolge ab, um die vorbestimmten Brechdrüc
ke P1, P2 und P3 entsprechend zu verringern. Dadurch kann sicher vermieden
werden, dass die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M und 18Y unbeab
sichtigt brechen. So wirkt beispielsweise im Falle der Mikrokapsel 18Y der Brech
druck P1 fast ausschließlich auf die Mikrokapsel 18Y ein, deren Durchmesser
größer als der der Mikrokapseln 18C und 18M ist, wodurch letztere Mikrokapseln
dem Druck kaum ausgesetzt sind.
In diesem Ausführungsbeispiel des dritten Aufzeichnungsmediums wird Phtha
locyaninblau als in der cyanfärbenden Zusammensetzung enthaltene cyanfärben
de Substanz, Rhodaminfarbstoff T als in der magentafärbenden Zusammenset
zung enthaltene magentafärbende Substanz, Benzingelb G als in der gelbfärben
den Zusammensetzung enthaltene gelbfärbende Substanz und Kohleschwarz als
in der schwarzfärbenden Zusammensetzung enthaltene schwarzfärbende Sub
stanz eingesetzt. Als färbende Substanz kann auch ein Leukofarbstoff verwendet
werden, der in einer chemischen Reaktion mit einem farbentwickelnden Mittel
Cyan, Magenta, Gelb oder Schwarz erzeugt. In der Erfindung ist als Cyan-
Leukofarbstoff Benzoylleukomethylenblau (BLMB) und Kristallviolettlacton (VCL),
als Magenta-Leukofarbstoff "R-500" von Yamada Chemicals Co., Ltd. und "REd-
3" von Yamamoto Chemicals Inc., als Gelb-Leukofarbstoff "IR-3" (Pergascriptgelb)
von Ciba-Geigy Corporation und "F color Yellow 17" von Yamamoto Chemicals
Inc., und schließlich als Schwarz-Leukofarbstoff "Black 15" von Yamamoto Che
micals Inc. verwendbar. Bei Verwendung des Leukofarbstoffs wird dem oberen,
dem mittleren und dem unteren Teil 16C, 16M, 16Y/B ein farbloses, farbentwic
kelndes Mittel wie Zinksalicylat, aktivierte Tonerde etc. beigemischt.
Wird in diesem Ausführungsbeispiel Leukofarbstoff verwendet, so hat jede der
Mikrokapseln 16C, 16M und 16Y vorzugsweise eine Hüllenwand aus einem
durchsichtigen Material. Die Mikrokapseln 16C, 16M und 16Y sind dabei für ein
Papierblatt 12 beliebiger Farbe verwendbar.
In diesem Ausführungsbeispiel des dritten Aufzeichnungsmediums wird KMC-113
als Beförderungsmittel (Vehikel) verwendet, das in der cyanfärbenden, der ma
gentafärbenden und der gelbfärbenden Zusammensetzung enthalten ist. Als
Beförderungsmittel (Vehikel) können auch andere durchsichtige Öle mit hohem
Siedepunkt verwendet werden. Außerdem kann auch ein Wachs mit niedrigem
Schmelzpunkt, das bei einer Temperatur gleich oder kleiner der Temperatur T1
schmilzt, als in den eben genannten Zusammensetzungen enthaltenes Beförde
rungsmittel (Vehikel) eingesetzt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird für die Binderteilchen 20, 24 und 28 Polypro
pylenwachs, mikrokristallines Wachs oder Paraffinwachs verwendet. Es können
jedoch auch andere Wachse mit der gewünschten Schmelztemperatur eingesetzt
werden, z. B. Montanwachs oder Carbonawachs. An Stelle von Wachs können für
die Binderteilchen 20, 24 und 28 thermoplastische Harze mit niedrigem Schmelz
punkt, welche die gewünschte Schmelztemperatur haben, verwendet werden, z. B.
Ethylen/vinylacetat-Copolymer (EVA), Polyethylene, Polyester, Poly(methyl
methacrylat) etc.
Als Hüllenwandmaterial für die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M und
18Y können an Stelle des wärmehärtenden Harzes thermoplastische Harze mit
hohem Schmelzpunkt wie Polyamidharze, Polyimidharze etc. verwendet werden,
die zumindest bei 250°C noch nicht thermisch verformt werden. In diesem Fall
muss das thermoplastische Harz eine gewünschte Temperatur/Brechdruckkurve
PC, PM, PY oder PBK aufweisen.
In diesen Ausführungsbeispiel wird für die Abstandsteilchen 22 und 26 Hydroxyla
patit eingesetzt. Hierfür sind jedoch auch anorganische Materialien wie Silika,
Kalciumcarbonat, Titandioxid etc. oder Harze wie Polyimide, Polyamide, Teflon,
Polycarbonate etc. verwendbar.
Um die Aufzeichnungszuverlässigkeit des druck- und wärmeempfindlichen Auf
zeichnungsmediums 10 und die Qualität des darauf aufgezeichneten Bildes zu
verbessern, können den Teilen 16C, 16M und 16Y/B verschiedene Zusätze zuge
geben werden. Beispiele für solche Zusätze sind Antihaftmittel, die ein Haften der
geschmolzenen Wachse und der freigesetzten Färbezusammensetzungen an den
Heizelementen der Thermoköpfe 30C, 30M, 30Y und 30B vermeiden, Füllmateria
lien, welche die freigesetzten Färbezusammensetzungen schnell adsorbieren,
ultraviolettabschirmende Mittel und Oxidationsinhibierungsmittel, die das Ausblei
chen oder Verfärben der aufgezeichneten Bilder verhindern.
In diesem Ausführungsbeispiel haben der obere, der mittlere und der untere Teil
16C, 16M, 16Y/B jeweils die Steinwandstruktur. Sie können jedoch auch jeweils
eine feste Wachsbinderstruktur haben, in der die Mikrokapseln und die optionalen
Abstandsteilchen gleichmäßig verteilt sind.
Beispielsweise kann der untere Teil 16Y/B mit seiner festen Wachsbinderstruktur
nach einem Verfahren hergestellt werden, das folgende Schritte enthält: Mischen
und Rühren von 20 g PPW-5, 10 g der druckempfindlichen Mikrokapseln 18Y, 10 g
der wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK und einer geringen Menge an
Dispergiermittel (Natriumdodecylbenzolsulfonat) mit 100 g 3%-iger wässriger
Lösung von Polyvinylalkohol, um eine Suspension zu erhalten, Aufsprühen dieser
Suspension auf das Papierblatt 12 mit einer Rate von 5 g/m2 und Lufttrocknen des
so erhaltenen Blattes, Einbringen des getrockneten Blattes in einen Ofen, und
Erwärmen des Blattes auf eine Temperatur, die gleich oder größer als die
Schmelztemperatur (etwa 150°C) von PPW-5 ist. In diesem Verfahren wird PPW-
5 vollständig geschmolzen und bildet so die feste Wachsbinderschicht (feste
Polypropylenwachsschicht), in der die druckempfindlichen Mikrokapseln 18A
gleichmäßig verteilt sind.
Der mittlere und der obere Teil 16M und 16Y können die feste Wachsbinder
struktur haben. Der mittlere Teil 16M kann als feste Wachsbinderschicht ausge
bildet werden, indem eine Suspension mit CWP-3 auf den unteren Teil 16Y/B
aufgebracht und die Suspension nach Lufttrocknung auf eine Temperatur erwärmt
wird, die gleich oder größer als die Schmelztemperatur (etwa 108°C) von CWP-3
ist. Der obere Teil 16C kann als feste Wachsbinderschicht ausgebildet werden,
indem eine Suspension mit Paraffinwachsteilchen auf den zweiten Teil 16M
aufgebracht und die Suspension nach Lufttrocknung auf eine Temperatur erwärmt
wird, die gleich oder größer als die Schmelztemperatur (etwa 73°C) der Paraffin
wachsteilchen ist.
Haben die Teile 16C, 16M und 16Y die feste Wachsbinderstruktur, so müssen die
Brechdrücke der dort enthaltenen Mikrokapseln vergleichsweise hoch sein. Wird
nämlich ein vorbestimmter Druck auf die Mikrokapselschicht 14 des Aufzeich
nungsmediums 10 ausgeübt, so ist der Brechdruck, der auf die Mikrokapseln in
der festen Wachsbinderschichtstruktur einwirkt, etwas niedriger als der, der auf
die Mikrokapseln in der Steinwandstruktur einwirkt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der mittlere Durchmesser der wärmeempfindli
chen Mikrokapseln 18BK kleiner als der der druckempfindlichen Mikrokapseln
18C, 18M und 18Y, wobei die Brechdruckcharakteristiken der Mikrokapseln 18C,
18M und 18Y von den wärmeempfindlichen Mikrokapseln 18BK nicht beeinflusst
werden. Ist die wärmeempfindliche Mikrokapsel 18BK größer als die anderen
Mikrokapseln, so hat sie dieselbe Funktion wie die Abstandsteilchen 26 und 28,
wobei die druckempfindlichen Mikrokapseln 18C, 18M, 18Y durch die wärmeempfindlichen
Mikrokapsel 18BK gegenüber dem vorbestimmten Druck geschützt sind
und so nicht brechen.
In dem erläuterten Ausführungsbeispiel sind die wärmeempfindlichen Mikrokap
seln 18BK in dem unteren Teil 16Y/B verteilt. Sie können jedoch auch in dem
oberen Teil 16C, in dem mittleren Teil 16M oder in allen Teilen 16C, 16M und
16Y/B verteilt sein.
Ein viertes Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein druck- und wär
meempfindliches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer Mikro
kapselschicht überzogen ist. Die Mikrokapselschicht enthält einen oberen und
einen unteren Teil, wobei der untere Teil auf dem Substrat und der obere Teil auf
dem unteren Teil angeordnet ist.
Der obere Teil enthält mehrere erste druckempfindliche Mikrokapseln, die gleich
mäßig in einem ersten Binder mit vorbestimmter Schmelztemperatur verteilt sind.
Die ersten druckempfindlichen Mikrokapseln enthalten jeweils eine erste Färbezu
sammensetzung. Der untere Teil enthält mehrere zweite druckempfindliche Mikro
kapseln und mehrere wärmeempfindliche Mikrokapseln, die gleichmäßig in einem
zweiten Binder mit einer Schmelztemperatur, welche über der Schmelztemperatur
des ersten Binders liegt, verteilt sind. Die zweiten druckempfindlichen Mikrokap
seln enthalten jeweils eine zweite Färbezusammensetzung und die wärmeemp
findlichen Mikrokapseln eine dritte Färbezusammensetzung.
Die ersten druckempfindlichen Mikrokapseln werden unter einem ersten Druck
und bei einer ersten Temperatur, die über dem Schmelzpunkt des ersten Binders
liegt, gebrochen. Die zweiten druckempfindlichen Mikrokapseln werden unter
einem zweiten Druck, der unter dem ersten Druck liegt, und bei einer zweiten
Temperatur, die über der Schmelztemperatur des zweiten Binders liegt, gebro
chen. Die wärmeempfindlichen Mikrokapseln haben eine derartige Tempera
tur/Brechcharakteristik, dass sie brechen, wenn sie auf eine über der zweiten
Temperatur liegende dritte Temperatur erhitzt werden, und so die dritte Färbezu
sammensetzung freigeben.
Der erste und der zweite Binder, die ersten und die zweiten druckempfindlichen
Mikrokapseln, die erste, die zweite und die dritte Färbezusammensetzung, die
erste, die zweite und die dritte Temperatur sowie der erste, der zweite und der
dritte Druck müssen in dem vierten Aufzeichnungsmedium nicht notwendigerweise
dieselben wie in dem dritten Aufzeichnungsmedium sein.
Als in dem unteren Teil enthaltene wärmeempfindliche Mikrokapsel wird vorzugs
weise die oben erläuterte erste oder zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel
eingesetzt. Bei Verwendung der ersten wärmeempfindlichen Mikrokapsel hat die
dritte Färbezusammensetzung einen über der zweiten Temperatur liegenden
Siedepunkt und die erste wärmeempfindliche Mikrokapsel eine derartige Tempe
ratur/Brechcharakteristik, dass sie gebrochen wird, wenn sie auf eine Temperatur
erwärmt wird, die gleich dem Siedepunkt ist oder über diesem liegt, um so die
dritte Färbezusammensetzung freizugeben. Bei Verwendung der zweiten wär
meempfindlichen Mikrokapsel enthält diese ein durch Wärme zersetzbares, ga
sentwickelndes Mittel mit einer Zersetzungstemperatur, die über der zweiten
Temperatur liegt. Die zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel hat dann eine Tem
peratur/Brechcharakteristik derart, dass sie gebrochen wird und die dritte Färbe
zusammensetzung freigibt, wenn sie auf eine Temperatur erwärmt wird, die gleich
oder größer als die Zersetzungstemperatur ist.
Bei dem vierten Aufzeichnungsmedium ist der mittlere Durchmesser der ersten
druckempfindlichen Mikrokapseln vorzugsweise kleiner als der mittlere Durchmes
ser der zweiten druckempfindlichen Mikrokapseln. Ferner ist der mittlere Durch
messer der wärmeempfindlichen Mikrokapseln kleiner als der mittlere Durchmes
ser der ersten druckempfindlichen Mikrokapseln.
Vorzugsweise sind in dem oberen Teil Abstandsteilchen gleichmäßig verteilt,
deren mittlerer Durchmesser größer als der mittlere Durchmesser der ersten
druckempfindlichen Mikrokapseln ist. Die Abstandsteilchen bestehen bevorzugt
aus einem anorganischen Material oder einem Kunstharz mit hohem Schmelz
punkt.
Der obere und der untere Teil haben jeweils vorzugsweise eine Steinwandstruktur,
in der der jeweilige Binder aus Binderteilchen besteht, die aneinandergeschmol
zen sind. Die erste und die zweite Färbezusammensetzung können jeweils ein
Beförderungsmittel (Vehikel) und eine darin dispergierte oder gelöste Färbesub
stanz enthalten. Vorteilhaft ist die Färbesubstanz ein Leukofarbstoff, für den der
erste bzw. der zweite Binder ein farbentwickelndes Mittel enthält. Die erste, die
zweite und die dritte Färbezusammensetzung können drei Primärfarben erzeugen.
Die Mikrokapselschicht kann außer den Mikrokapseln farbentwickelnde Mittel, das
farberzeugende Mittel, den Binder, das Füllmaterial und andere Zusätze wie
Wachs, ein antistatisches Mittel, ein Antischaummittel, ein Leitfähigkeitsmittel,
einen fluoreszierenden Farbstoff, ein oberflächenaktives Mittei, ein ultraviolettab
sorbierendes Mittel sowie Vorprodukte davon enthalten. Als Beispiele für den
Binder, das Füllmaterial und das Substrat, die für das vierte Aufzeichnungsmedi
um verwendet werden, sind die für das erste Aufzeichnungsmedium genannten
Beispiele zu nennen. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren als
Ausführungsbeispiel des vierten Aufzeichnungsmediums nach der Erfindung
beschrieben, in dem die erfindungsgemäßen ersten wärmeempfindlichen Mikro
kapseln als in dem unteren Teil enthaltene wärmeempfindlichen Mikrokapseln
verwendet werden.
Fig. 12 zeigt einen Teilquerschnitt eines Ausführungsbeispiels des vierten Auf
zeichnungsmediums nach der Erfindung. Das in Fig. 12 dargestellte druck- und
wärmeempfindliche Aufzeichnungsmedium 40 hat ein Papierblatt 42 als Substrat,
das mit einer Mikrokapselschicht 44 überzogen ist. Die Mikrokapselschicht 44 hat
eine doppellagige Struktur mit einem oberen Teil 46C zum Aufzeichnen eines
Cyanbildes und einem unteren Teil 46M/Y zum Aufzeichnen eines Magenta- oder
Gelbbildes. Auf diese Weise wird ein vollständiges Farbbild erzeugt. Der untere
Teil 46M/Y ist auf dem Papierblatt 42 und der obere Teil 46C auf dem unteren Teil
46M/Y angeordnet.
Fig. 13 zeigt einen Teilquerschnitt des unteren Teils 46M/Y des Aufzeichnungs
mediums 40 nach Fig. 12. Wie in Fig. 13 dargestellt, hat der untere Teil 46M/Y
eine Steinwandstruktur, in der mehrere jeweils eine magentafärbende Zusam
mensetzung enthaltende zweite druckempfindliche Mikrokapseln 48M und mehre
re jeweils eine gelbfärbende Zusammensetzung enthaltende wärmeempfindliche
Mikrokapseln 48Y gleichmäßig in Wachsbinderteilchen 50 verteilt sind.
Die Hüllenwand der druckempfindlichen Mikrokapsel 48M besteht aus einem
wärmehärtenden Aminoharz, das dieselbe Farbe wie das Papierblatt 42 hat. Die
dort eingeschlossene magentafärbende Zusammensetzung wird zubereitet, indem
etwa 10 Gew.-% einer magentafärbenden Substanz mit 100 Gew.-% eines durch
sichtigen Öls gemischt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird "KMC-113"
(2,7-Diisopropylnaphthalin, Schmelzpunkt: etwa 300°C) von Rutgers Kreha Sol
vents GmbH als durchsichtiges Öl und "Rhodamine lake T" (Rhodaminfarbstoff)
als magentafärbende Substanz verwendet. Die druckempfindlichen Mikrokapseln
48M haben einen mittleren Durchmesser von etwa 6 bis 7 µm und die Dicke ihrer
Hüllenwand ist so bemessen, dass die Mikrokapseln 48M unter einem mit einer
Scher- oder Schubkraft einhergehenden Druck von 0,2 MPa oder mehr gebrochen
werden.
Die Hüllenwand der wärmeempfindlichen Mikrokapseln 48Y besteht aus einem
wärmehärtenden Aminoharz, das dieselbe Farbe wie das Papierblatt 42 hat. Die
darin eingeschlossene gelbfärbende Zusammensetzung wird zubereitet, indem
etwa 10 Gew.-% einer gelbfärbenden Substanz mit 100 Gew.-% eines durchsich
tigen Öls gemischt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird das durchsichtige
Öl zubereitet, indem n-Heptan in einem n-Heptan/KMC-113-Volumenverhältnis
von 20% dem KMC-113 zugesetzt wird, um so einen primären Azeotroppunkt von
etwa 150°C einzustellen. Als gelbfärbende Substanz wird Benzingelb G verwen
det. Die wärmeempfindliche Mikrokapsel 48Y hat einen mittleren Durchmesser
von etwa 1 bis 3 µm und die Dicke ihrer Wand ist so gewählt, dass sie bei einer
unter dem primären Azeotroppunkt (150°C) der gelbfärbenden Zusammensetzung
selbst unter einem Druck von mindestens 0,2 MPa nicht bricht, jedoch bei einer
Temperatur, die gleich dem primären Azeotroppunkt ist oder diesen übersteigt, in
Folge des erhöhten Innendrucks bricht und so die gelbfärbende Zusammenset
zung freigibt.
Als Wachsbinderteilchen 50 kann ein mikrokristallines Wachs wie "CWP-3" von
Seishin Enterprise Co., Ltd. verwendet werden. Die Wachsbinderteilchen haben
einen mittleren Durchmesser von etwa 3 bis 5 µm und eine Schmelztemperatur
von etwa 108°C. Das mikrokristalline Wachspulver ist im allgemeinen weiß. Die
Binderteilchen 50 können die sein, die in dem mittleren Teil 16M eines Ausfüh
rungsbeispiels des dritten Aufzeichnungsmediums verwendet werden.
Der untere Teil 46M/Y mit seiner Steinwandstruktur kann nach einem Verfahren
hergestellt werden, das folgende Schritte enthält: Zubereiten einer 3%-igen wäss
rigen Lösung von Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad: 2000); Mischen und
Rühren von 10 g CWP-3, 10 g der druckempfindlichen Mikrokapseln 48M, 10 g
der wärmeempfindlichen Mikrokapseln 48Y und einer geringen Menge an Disper
giermittel (Natriumdodecylbenzolsulfonat) mit 100 g der wässrigen Lösung, um
eine Suspension zu erhalten, Aufsprühen der Suspension auf das Papierblatt 42
mit einer Rate von 5 g/m2 und Lufttrocknen des so erhaltenen Blattes; Einbringen
des getrockneten Blattes in einen Ofen, um es auf eine Temperatur von 103°C zu
erwärmen, die unter dem Schmelzpunkt von CWP-3 (etwa 108°C) liegt; und
Halten der Temperatur für etwa 15 Minuten. Indem die vorbestimmte Temperatur
eine vorbestimmte Zeit lang gehalten wird, schmelzen die Binderteilchen 50 des
CWP-3 aneinander und bilden so die in Fig. 13 gezeigte Steinwandstruktur.
Befinden sich die Binderteilchen 50 im festen Zustand, d. h. ist der untere Teil
46M/Y auf eine unter dem Schmelzpunkt der Binderteilchen 50 liegende Tempe
ratur erwärmt, so hindert die Steinwandstruktur den mit einer Scher- oder Schub
kraft einhergehenden Brechdruck von mehr als 0,2 MPa daran, direkt die druck
empfindlichen Mikrokapseln 48M zu erreichen, so dass letztere nicht brechen.
Wird der untere Teil 46M/Y dagegen auf eine Temperatur erwärmt, die gleich dem
Schmelzpunkt (108°C) der Binderteilchen 50 ist oder diesen übersteigt und den
primären Azeotroppunkt (150°C) der in den wärmeempfindlichen Mikrokapseln
48Y enthaltenen gelbfärbenden Zusammensetzung unterschreitet, so werden die
Binderteilchen 50 erweicht oder geschmelzt, wodurch die Mikrokapseln 48M durch
den Brechdruck von 0,2 MPa oder mehr gebrochen werden. Dagegen werden,
selbst wenn die Binderteilchen 50 geschmolzen werden, die wärmeempfindlichen
Mikrokapseln 48Y durch den Druck von 0,2 MPa nicht gebrochen, wenn die Heiz
temperatur niedriger als der primäre Azeotroppunkt der gelbfärbenden Zusam
mensetzung ist. Wird der untere Teil 46M/Y auf eine Temperatur gleich oder
größer als der primäre Azeotroppunkt der gelbfärbenden Zusammensetzung
erwärmt, so werden unter einem Druck von weniger 0,2 MPa die druckempfindli
chen Mikrokapseln 48M nicht gebrochen, die wärmeempfindlichen Mikrokapseln
48Y dagegen schon. Wird also der untere Teil 46M/Y auf eine Temperatur er
wärmt, die gleich dem primären Azeotroppunkt der gelbfärbenden Zusammenset
zung ist oder diesen übersteigt, so werden die wärmeempfindlichen Mikrokapseln
48Y in Folge ihres angestiegenen Innendrucks gebrochen und geben so die
gelbfärbende Zusammensetzung frei.
Fig. 14 zeigt den Teilquerschnitt des oberen Teils 46C des druck- und wär
meempfindlichen Mediums 40 nach Fig. 12. Wie in Fig. 14 gezeigt, hat der obere
Teil 46C eine Steinwandstruktur, in der mehrere jeweils eine cyanfärbende Zu
sammensetzung enthaltende erste druckempfindliche Mikrokapseln 48C und
mehrere Abstandsteilchen 54 gleichmäßig in Wachsbinderteilchen 52 verteilt sind.
Die Hüllenwand der druckempfindlichen Mikrokapseln 48C besteht aus einem
wärmehärtenden Aminoharz, das dieselbe Farbe wie das Papierblatt 42 hat. Die
darin eingeschlossenen cyanfärbende Zusammensetzung wird zubereitet, indem
etwa 10 Gew.-% einer cyanfärbenden Substanz mit 100 Gew.-% eines durchsich
tigen Öls gemischt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird KMC-113 als
durchsichtiges Öl und Phthalocyaninblau als cyanfärbende Substanz verwendet.
Die druckempfindlichen Mikrokapseln 48C haben einen mittleren Durchmesser
von etwa 3 bis 4 µm, und die Dicke ihrer Hüllenwand ist so gewählt, dass die
Mikrokapseln 48C unter einem mit einer Scher- oder Schubkraft einhergehenden
Druck von mehr als 2,0 MPa gebrochen werden. Die Abstandsteilchen 42 beste
hen in diesem Ausführungsbeispiel aus Hydroxylapatit und haben einen mittleren
Durchmesser von etwa 5 bis 6 µm, der damit größer als der der druckempfindli
chen Mikrokapseln 48C ist. Die Wachsbinderteilchen 54 bestehen aus einem
Paraffinwachs mit einer Schmelztemperatur von etwa 73°C und haben einen
mittleren Durchmesser von etwa 1 bis 3 µm.
Der obere Teil entspricht im wesentlichen dem für das Ausführungsbeispiel des
dritten Aufzeichnungsmediums beschriebenen oberen Teil 16C. Der obere Teil
46C mit seiner in Fig. 14 gezeigten Steinwandstruktur kann in der gleichen Weise
hergestellt werden wie der obere Teil 16C.
Befinden sich die Binderteilchen 52 im festen Zustand, d. h. wird der obere Teil
46C auf eine unter dem Schmelzpunkt der Binderteilchen 52 liegende Temperatur
erwärmt, so hindert die Steinwandstruktur den mit einer Scher- oder Schubkraft
einhergehenden Brechdruck von 2,0 MPa oder mehr daran, direkt die druckemp
findlichen Mikrokapseln 48C zu erreichen, so dass diese nicht brechen. Wird der
obere Teil 46C dagegen auf eine Temperatur erwärmt, die gleich dem Schmelz
punkt (73°C) der Binderteilchen 42 ist oder diesen übersteigt, so werden die
Binderteilchen 52 erweicht oder geschmolzen, wodurch die Mikrokapseln 48C
durch den mit der Schubkraft einhergehenden Brechdruck von 2,0 MPa oder mehr
gebrochen werden. Die Abstandsteilchen 54, die in dem oberen Teil 46C enthal
ten sind, haben im wesentlichen die gleiche Funktion wie die oben erläuterten
Abstandsteilchen 26.
Die druckempfindlichen Mikrokapseln 48C und 48M sowie die wärmeempfindli
chen Mikrokapseln 48Y, die in den Teilen 46C bzw. 46M/Y des Aufzeichnungs
mediums 40 enthalten sind, haben die in dem Graphen nach Fig. 15 angegebe
nen Temperatur/Brechdruckcharakteristiken.
Wie in Fig. 15 gezeigt, ist ein Cyanbereich C durch eine Tempera
tur/Brechdruckkurve PC der Hüllenwand der in dem oberen Teil 46C enthaltenen
druckempfindlichen Mikrokapsel 48C, die Schmelztemperatur (73°C) des in dem
oberen Teil 46C enthaltenen Binderteilchens 54 und die Schmelztemperatur
(108°C) des in dem unteren Teil 46M/Y enthaltenen Binderteilchens 50 festgelegt.
Wird die Mikrokapselschicht 44 des Aufzeichnungsmediums 40 mit einer Tempe
ratur T1 und einem Druck P3, die in den Cyanbereich C fallen, beaufschlagt, so
brechen lediglich die druckempfindlichen Mikrokapseln 48C und setzen die cyan
färbende Zusammensetzung frei.
Wie in Fig. 15 gezeigt, ist ein Magentabereich M durch die Tempera
tur/Brechdruckkurve PC, eine Temperatur/Brechdruckkurve PM der Hüllenwand
der in dem unteren Teil 46M/Y enthaltenen druckempfindlichen Mikrokapsel 48M,
die Schmelztemperatur (108°C) des in dem unteren Teil enthaltenen Binderteil
chens 50 und den primären Azeotroppunkt (150°C) der gelbfärbenden Zusam
mensetzung festgelegt, die in der in dem unteren Teil 46M/Y enthaltenen wär
meempfindlichen Mikrokapsel 48Y eingeschlossen ist. Wird die Mikrokapsel
schicht 44 des Aufzeichnungsmediums 40 mit einer Temperatur T2 und einem
Druck P2, die in den Magentabereich M fallen, beaufschlagt, so brechen lediglich
druckempfindlichen Mikrokapseln 48M und geben die magentafärbende Zusam
mensetzung frei.
Wie in Fig. 15 gezeigt, ist ein Gelbbereich Y durch die Tempera
tur/Brechdruckkurve PM und den primären Azeotroppunkt (150°C) der gelbfär
benden Zusammensetzung, die in der in dem unteren Teil 46M/Y enthaltenen
wärmeempfindlichen Mikrokapsel 48Y eingeschlossen ist, festgelegt. Wird die
Mikrokapselschicht 44 des Aufzeichnungsmediums mit einer Temperatur T3 und
einem Druck P1, die in den Gelbbereich Y fallen, beaufschlagt, so brechen ledig
lich die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 48Y in Folge des erhöhten Innendrucks
und geben die gelbfärbende Zusammensetzung frei.
Die druckempfindlichen Mikrokapseln 48C und 48M sowie die wärmeempfindli
chen Mikrokapseln 48Y können durch Wahl von Temperatur und Druck, mit denen
die Mikrokapselschicht 44 des Aufzeichnungsmediums 40 beaufschlagt wird,
selektiv gebrochen werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Temperatur T1
gleich 90°C, T2 gleich 130°C und T3 gleich 170°C. Der Druck P1 ist gleich 0,01 MPa,
P2 gleich 1,0 MPa und P3 gleich 3,0 MPa.
Wie aus der in Fig. 15 angegebenen Temperatur/Brechdruckkurve PY' der wär
meempfindlichen Mikrokapsel 48Y hervorgeht, ist die Dicke der Hüllenwand dieser
Mikrokapsel 48Y so gewählt, dass die Mikrokapsel 48Y bei einer Temperatur
unterhalb von 150°C zumindest unter einem Druck, der gleich P3 oder höher ist,
nicht gebrochen wird.
Auf dem in Fig. 12 dargestellten Aufzeichnungsmedium 40 kann ein Farbbild
mittels der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Bildaufzeichnungseinrichtung aufge
zeichnet werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Druck P1, den die dritte
Feder 34Y ausübt, gleich 0,01 MPa. Der vierte Thermokopf 30B, die vierte Druck
walze 32B und die vierte Feder 34B können bei der Bildaufzeichnungseinrichtung
auch weggelassen werden. Wie die Bilderzeugungseinrichtung nach Fig. 7 auf
dem druck- und wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmedium 40 ein vollständiges
Farbbild erzeugt, wird im Folgenden erläutert.
Wird das Aufzeichnungsmedium 40 zwischen dem ersten Thermokopf 30C und
der ersten Druckwalze 32C befördert, so übt die Feder 34C über die Heizele
mente Rc1 bis Rcn des ersten Thermokopfs 30C auf die Mikrokapselschicht 44 den
mit einer Schub- oder Scherkraft einhergehenden Brechdruck P3 von 3,0 MPa
aus. Die Steinwandstruktur jedes Schichtteils hindert den Brechdruck P3 daran,
direkt die druckempfindlichen Mikrokapseln 48C und 48M und die wärmeempfind
lichen Mikrokapseln 48Y zu erreichen.
Wird eines der Heizelemente Rc1 bis Rcn des ersten Thermokopfs 30C elektrisch
gespeist, so wird dieses Heizelement auf eine Temperatur T1 (90°C) erwärmt, die
über der Schmelztemperatur (73°C) der in dem oberen Teil 46C enthaltenen
Binderteilchen 42 liegt. Die Binderteilchen 42 werden entsprechend den gespei
sten Heizelementen erweicht oder geschmolzen, wodurch die Steinwandstruktur
des oberen Teils 46C teilweise zusammenbricht. Die gespeisten Heizelemente
dringen in den oberen Teil 46C ein und üben auf die druckempfindlichen Mikro
kapseln 48C den mit einer Schubkraft verbundenen Druck P3 (3,0 MPa) aus, wie
in Fig. 16 gezeigt ist. Die druckbeaufschlagten Mikrokapseln 48C brechen so und
setzen die cyanfärbende Zusammensetzung frei, wodurch Cyanpunkte erzeugt
werden.
Wird das Aufzeichnungsmedium 40 zwischen dem zweiten Thermokopf 30M und
der zweiten Druckwalze 32M befördert, so übt die zweite Feder 34M über die
Heizelemente Rm1 bis Rmn des zweiten Thermokopfs 30M auf die Mikrokapsel
schicht 44 den mit einer Scher- oder Schubkraft einhergehenden Brechdruck P2
von 1,0 MPa aus. Die Steinwandstruktur der Binderteilchen hindert den Brech
druck P2 daran, dass er direkt die druckempfindlichen Mikrokapseln 48C und 48M
sowie die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 48Y erreicht.
Wird eines der Heizelemente Rm1 bis Rmn des zweiten Thermokopfs 30M elek
trisch gespeist, so wird dieses Heizelement auf eine Temperatur T2 (130°C)
erwärmt, die über den Schmelztemperaturen (73°C und 108°C) der Binderteilchen
52 und 50 liegt, die in dem oberen Teil 46C bzw. dem unteren Teil 46M/Y enthal
ten sind. Die Binderteilchen 52 und 50 werden entsprechend den gespeisten
Heizelementen erweicht oder geschmolzen, wodurch die Steinwandstruktur des
oberen und des unteren Teils 46C, 46M/Y teilweise zusammenbricht. Die gespei
sten Heizelemente dringen in den oberen und den unteren Teil 46C, 46M/Y ein
und üben auf die druckempfindlichen Mikrokapseln 48C und 48M sowie die wär
meempfindlichen Mikrokapseln 48Y den mit der Schubkraft verbundenen Druck P2
(1,0 MPa) aus, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Während die druckempfindlichen Mikro
kapseln 48C und die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 48Y durch den Brech
druck P2 nicht gebrochen werden, brechen die druckbeaufschlagten Mikrokapseln
48M auf und setzen die magentafärbende Zusammensetzung frei, um so Magen
tapunkte zu erzeugen.
Wird das Aufzeichnungsmedium 40 zwischen dem dritten Thermokopf 30Y und
der dritten Druckwalze 32Y befördert, so übt die dritte Feder 34Y über die Heize
lemente Ry1 bis Ryn des dritten Thermokopfs 30Y auf die Mikrokapselschicht 44
den mit einer Scher- oder Schubkraft einhergehenden Brechdruck P1 von 0,01 MPa
aus. Die Steinwandstruktur der Binderteilchen hindert dabei den Brechdruck
P1 daran, die druckempfindlichen Mikrokapseln 48C und 48M sowie die wär
meempfindlichen Mikrokapseln 48Y direkt zu erreichen.
Wird eines der Heizelemente Ry1 bis Ryn des dritten Thermokopfs elektrisch
gespeist, so wird dieses Heizelement auf eine Temperatur T3 (170°C) erwärmt,
die die Schmelztemperaturen (73°C und 108°C) der in dem jeweiligen Teil 46C
bzw. 46M/Y enthaltenen Binderteilchen 50, 52 und den primären Azeotroppunkt
(150°C) der in den wärmeempfindlichen Mikrokapseln 48Y enthaltenen gelbfär
benden Zusammensetzung. Die Binderteilchen 52 und 50 werden entsprechend
den gespeisten Heizelementen erweicht oder geschmolzen, wodurch die Stein
wandstruktur des oberen und des unteren Teils 46C, 46M/Y teilweise zusammen
bricht. Die gespeisten Heizelemente dringen in den oberen Teil 46C und den
unteren Teil 46M/Y ein und üben auf die druckempfindlichen Mikrokapseln 48C
und 48M sowie die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 48Y den mit einer Schub-
oder Scherkraft einhergehenden Druck P1 (0,01 MPa) aus, wie in Fig. 17 gezeigt
ist. Die druckempfindlichen Mikrokapseln 48C und 48M werden durch den Brech
druck P1 nicht gebrochen. Die in den wärmeempfindlichen Mikrokapseln 48Y
enthaltene gelbfärbende Zusammensetzung wird auf eine Temperatur T3 (170°C)
erwärmt, die ihren primären Azeotroppunkt (etwa 150°C) übersteigt, so dass der
Innendruck der wärmeempfindlichen Mikrokapseln 48Y schnell ansteigt und diese
so unter einem Druck P1 aufbrechen, um die gelbfärbende Zusammensetzung
freizusetzen und so Gelbpunkte zu erzeugen.
Verschiedene Änderungen Abwandlungen, die vorstehend für das dritte Aufzeich
nungsmedium nach der Erfindung erläutert wurden, sind auch auf das vierte
Aufzeichnungsmedium anwendbar.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Brechen der wärmeempfindlichen Mikro
kapseln 48Y hauptsächlich durch den schnellen Anstieg ihres Innendrucks be
wirkt. Trägt der Druck P1 zum Brechen bei, so ist dieser Beitrag von untergeord
neter Rolle. In dem erläuterten Ausführungsbeispiel beträgt der Druck P1 0,01 MPa.
Er kann so eingestellt werden, dass das Aufzeichnungsmedium 40 von der
Druckwalze 32Y stabil längs des Förderwegs 26 transportiert und die Mikrokapselschicht
44 des Aufzeichnungsmediums 40 mäßig gegen die Heizelemente Ry1
bis Ryn des dritten Thermokopfs 30Y gedrückt wird.
Ein fünftes Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein druck- und wär
meempfindliches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer Mikro
kapselschicht überzogen ist. Die Mikrokapselschicht enthält mehrere druckemp
findliche Mikrokapseln und mehrere wärmeempfindlichen Mikrokapseln, die
gleichmäßig in einem Binder mit vorbestimmter Schmelztemperatur verteilt sind.
Die druckempfindlichen Mikrokapseln enthalten jeweils eine erste Färbezusam
mensetzung und die wärmeempfindlichen Mikrokapseln jeweils eine zweite Fär
bezusammensetzung.
Die druckempfindlichen Mikrokapseln brechen unter einem vorbestimmten Druck
bei einer den Schmelzpunkt des Binders übersteigenden ersten Temperatur. Die
wärmeempfindlichen Mikrokapseln haben eine Temperatur/Brechcharakteristik
derart, dass sie brechen und die zweite Färbezusammensetzung freigeben, wenn
sie auf eine die erste Temperatur übersteigende zweite Temperatur erwärmt
werden.
Die erste und die zweite Färbezusammensetzung sowie die erste und die zweite
Temperatur müssen nicht notwendigerweise die gleichen wie für das dritte und
das vierte Aufzeichnungsmedium sein.
Als in der Mikrokapselschicht enthaltene wärmeempfindliche Mikrokapseln werden
vorzugsweise die oben beschriebenen ersten oder zweiten wärmeempfindlichen
Mikrokapseln nach der Erfindung verwendet. Bei Verwendung der ersten wär
meempfindlichen Mikrokapseln hat die zweite Färbezusammensetzung einen
Siedepunkt, der über der ersten Temperatur liegt, und die ersten wärmeempfindli
chen Mikrokapseln haben eine Temperatur/Brechcharakteristik derart, dass sie
bei Erwärmung auf eine Temperatur, die gleich dem Siedepunkt ist oder diesen
übersteigt, brechen und die zweite Färbezusammensetzung freigeben. Bei Verwendung
der zweiten wärmeempfindlichen Mikrokapseln enthalten letztere ein
durch Wärme zersetzbares, gasentwickelndes Mittel, dessen Zersetzungstempe
ratur über der ersten Temperatur liegt, und die zweiten wärmeempfindlichen
Mikrokapseln haben eine Temperatur/Brechcharakteristik derart, dass sie bei
Erwärmung auf eine Temperatur, die gleich der Zersetzungstemperatur ist oder
diese übersteigt, brechen und die zweite Färbezusammensetzung freisetzen.
Bei dem fünften Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist vorzugsweise der
mittlere Durchmesser der wärmeempfindlichen Mikrokapseln kleiner als der mittle
re Durchmesser der druckempfindlichen Mikrokapseln. Vorzugsweise sind die
Abstandsteilchen, deren mittlerer Durchmesser größer als der mittlere Durchmes
ser der druckempfindlichen Mikrokapseln ist, gleichmäßig in der Mikrokapsel
schicht verteilt. Die Abstandsteilchen bestehen vorteilhaft aus einem anorgani
schen Material oder einem Kunstharz mit hohem Schmelzpunkt.
Die Mikrokapselschicht hat vorzugsweise eine Steinwandstruktur, in welcher der
Binder aus Binderteilchen besteht, die aneinandergeschmolzen sind. Die erste
Färbezusammensetzung kann ein Beförderungsmittel (Vehikel) und eine darin
dispergierte oder gelöste Färbesubstanz enthalten. Vorzugsweise ist die Färbe
substanz ein Leukofarbstoff, wobei der Binder dann ein farbentwickelndes Mittel
für diesen Leukofarbstoff enthält.
Die Mikrokapselschicht kann außer den Mikrokapseln das farbentwickelnde Mittel,
das farberzeugende Mittel, den Binder, das Füllmaterial und weitere Zusätze wie
Wachs, ein antistatisches Mittel, ein Antischaummittel, ein Leitfähigkeitsmittel,
einen fluoreszierenden Farbstoff, ein oberflächenaktives Mittel, ein ultraviolettab
sorbierendes Mittel sowie Vorprodukte davon enthalten. Die Beispiele für den
Binder, das Füllmaterial und das Substrat, die für das fünfte Aufzeichnungsmedi
um eingesetzt werden, sind dieselben wie für das erste Aufzeichnungsmedium.
Die verschiedenen Änderungen und Abwandlungen, die oben für das dritte Auf
zeichnungsmedium erläutert wurden, sind auch auf das fünfte Aufzeichnungsme
dium anwendbar.
Ein sechstes Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist ein druck- und wär
meempfindliches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit einer Mikro
kapselschicht überzogen ist. Die Mikrokapselschicht enthält mehrere erste druck
empfindliche Mikrokapseln, mehrere zweite druckempfindliche Mikrokapseln und
mehrere wärmeempfindliche Mikrokapseln, die gleichmäßig in einem Binder mit
einer vorbestimmten Schmelztemperatur verteilt sind. Die ersten druckempfindli
chen Mikrokapseln enthalten jeweils eine erste Färbezusammensetzung, die
zweiten druckempfindlichen Mikrokapseln eine zweite Färbezusammensetzung
und die wärmeempfindlichen Mikrokapseln eine dritte Färbezusammensetzung.
Die ersten druckempfindlichen Mikrokapseln werden bei einer Temperatur, die
über dem Schmelzpunkt des Binders liegt, unter einem ersten Druck gebrochen.
Die zweiten druckempfindlichen Mikrokapseln werden bei einer zweiten Tempe
ratur, die über der ersten Temperatur liegt, unter einem unter dem ersten Druck
liegenden zweiten Druck gebrochen. Die wärmeempfindlichen Mikrokapseln
haben eine Temperatur/Brechcharakteristik derart, dass sie bei Erwärmung auf
eine dritte Temperatur, die über der zweiten Temperatur liegt, brechen und so die
dritte Färbezusammensetzung freisetzen.
Die ersten und die zweiten druckempfindlichen Mikrokapseln, die erste, die zweite
und die dritte Färbezusammensetzung, die erste, die zweite und die dritte Tempe
ratur sowie der erste und der zweite Druck müssen für das sechste Aufzeich
nungsmedium nicht notwendigerweise dieselben wie für das dritte, das vierte und
das fünfte Aufzeichnungsmedium sein.
Als in der Mikrokapselschicht enthaltene wärmeempfindliche Mikrokapsel wird
vorzugsweise die oben erläuterte erste oder zweite wärmeempfindliche Mikrokap
sel nach der Erfindung verwendet. Bei Verwendung der ersten wärmeempfindli
chen Mikrokapsel hat die dritte Färbezusammensetzung einen über der zweiten
Temperatur liegenden Siedepunkt und die erste wärmeempfindliche Mikrokapseln
eine Temperatur/Brechcharakteristik derart, dass sie bei Erwärmung auf eine
Temperatur, die gleich dem Siedepunkt ist oder über diesem liegt, aufbricht und
die dritte Färbezusammensetzung freisetzt. Bei Verwendung der zweiten wär
meempfindlichen Mikrokapsel enthält diese ein durch Wärme zersetzbares, ga
sentwickelndes Mittel mit einer über der zweiten Temperatur liegenden Zerset
zungstemperatur und einer Temperatur/Brechcharakteristik derart, dass sie bei
Erwärmung auf eine Temperatur, die gleich der Zersetzungstemperatur ist oder
diese übersteigt, bricht und die dritte Färbezusammensetzung freigibt.
Bei dem sechsten Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung ist der mittlere
Durchmesser der ersten druckempfindlichen Mikrokapseln vorzugsweise kleiner
als der mittlere Durchmesser der zweiten druckempfindlichen Mikrokapseln und
der mittlere Durchmesser der wärmeempfindlichen Mikrokapseln kleiner als der
mittlere Durchmesser der ersten druckempfindlichen Mikrokapseln.
Die zweite druckempfindliche Mikrokapsel hat vorzugsweise eine Doppelwand
struktur mit einer inneren Hüllenwand und einer äußeren Hüllenwand, von denen
eine bei der zweiten Temperatur geschmolzen oder erweicht wird. Vorzugsweise
sind die Abstandsteilchen, deren mittlerer Durchmesser größer als der mittlere
Durchmesser der ersten druckempfindlichen Mikrokapseln ist, gleichmäßig in der
Mikrokapselschicht verteilt. Die Abstandsteilchen bestehen vorzugsweise aus
einem anorganischen Material oder einem Kunstharz mit hohem Schmelzpunkt.
Die Mikrokapselschicht hat vorzugsweise eine Steinwandstruktur, in der der
Binder aus aneinandergeschmolzenen Binderteilchen besteht. Die erste und die
zweite Färbezusammensetzung können jeweils ein Beförderungsmittel (Vehikel)
und eine darin dispergierte oder gelöste Färbesubstanz enthalten. Vorzugsweise
ist die Färbesubstanz ein Leukofarbstoff. Der Binder enthält dann ein färbeentwic
kelndes Mittel für den Leukofarbstoff. Die erste, die zweite und die dritte Färbezu
sammensetzung können die drei Primärfarben erzeugen.
Die Mikrokapselschicht kann außer den Mikrokapseln das farbentwickelnde Mittel,
das farberzeugende Mittel, den Binder, das Füllmaterial sowie weitere Zusätze wie
Wachs, ein antistatisches Mittel, ein Antischaummittel, ein Leitfähigkeitsmittel,
einen fluoreszierenden Farbstoff, ein oberflächenaktives Mittel, ein ultraviolettab
sorbierendes Mittel sowie Vorprodukte davon enthalten. Die Beispiele für den
Binder, das Füllmaterial und das Substrat, die für das vierte Aufzeichnungsmedi
um verwendet werden, sind dieselben wie für das erste Aufzeichnungsmedium.
Ein Ausführungsbeispiel des sechsten Aufzeichnungsmediums nach der Erfin
dung, in dem die erste wärmeempfindliche Mikrokapsel als in der Mikrokapsel
schicht enthaltene wärmeempfindliche Mikrokapsel eingesetzt wird, wird im Fol
genden unter Bezugnahme auf die Figuren im Detail erläutert.
Fig. 18 zeigt einen Teilquerschnitt eines Ausführungsbeispiels des sechsten
Aufzeichnungsmediums nach der Erfindung. Das druck- und wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmedium 60 nach Fig. 18 hat ein Papierblatt 62 als Substrat, das mit
einer Mikrokapselschicht 64 überzogen ist.
Die Mikrokapselschicht 64 hat eine Steinwandstruktur, in der mehrere erste,
jeweils eine cyanfärbende Zusammensetzung enthaltende, druckempfindliche
Mikrokapseln 66C, mehrere zweite, jeweils eine magentafärbende Zusammenset
zung enthaltende, druckempfindliche Mikrokapseln 66M, mehrere jeweils eine
gelbfärbende Zusammensetzung enthaltende, wärmeempfindliche Mikrokapseln
66Y sowie mehrere Abstandsteilchen 68 gleichmäßig in Wachsbinderteilchen 70
verteilt sind. Die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C werden zum Aufzeichnen
eines Cyanbildes, die druckempfindlichen Mikrokapseln 66M zum Aufzeichnen
eines Magentabildes und die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y zum Auf
zeichnen eines Gelbbildes eingesetzt. Auf diese Weise kann auf der Mikrokapsel
schicht 64 ein vollständiges Farbbild erzeugt werden.
Die Hüllenwand der druckempfindlichen Mikrokapsel 66C besteht aus einem
wärmehärtenden Aminoharz, das dieselbe Farbe wie das Papierblatt 62 hat. Die
darin eingeschlossene cyanfärbende Zusammensetzung wird zubereitet, indem
etwa 10 Gew.-% Phthalocyaninblau mit 100 Gew.-% KMC-113 (2,7-
Diisopropylnaphthalin, Siedepunkt: etwa 300°C) von Rutgers Kreha Solvents
GmbH gemischt werden. Die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C haben einen
mittleren Durchmesser von etwa 3 bis 4 µm und die Dicke ihrer Hüllenwand ist so
gewählt, dass die Mikrokapsel 66C unter einem mit einer Schub- oder Scherkraft
einhergehenden Druck von 2,0 MPa oder mehr gebrochen wird.
In diesem Ausführungsbeispiel hat die druckempfindliche Mikrokapsel 66M eine in
Fig. 19 dargestellte Doppelwandstruktur. Eine innere Hüllenwand IS besteht aus
einem Aminoharz und eine äußere Hüllenwand OS aus einem Wachs, das diesel
be Farbe wie das Papierblatt 62 hat. Die äußere Hüllenwand OS kann auf die
Außenfläche der oben erläuterten druckempfindlichen Mikrokapsel 18M nach dem
bekannten Sprühtrocknungsverfahren, dem Phasentrennverfahren etc. aufge
bracht werden, um so die druckempfindliche Mikrokapsel 66M herzustellen. Das
für die äußere Hüllenwand OS bestimmte Wachs kann ein mikrokristallines
Wachs wie CWP-3 von Seishin Enterprise Co., Ltd. sein. Die darin eingeschlos
sene magentafärbende Zusammensetzung wird zubereitet, indem Rhodaminfarb
stoff T (Rhodamine lake T) mit KMC-113 gemischt wird. Die druckempfindlichen
Mikrokapseln 66M haben einen mittleren Durchmesser von etwa 6 bis 7 µm.
Die druckempfindliche Mikrokapsel 66M mit ihrer Doppelwandstruktur hat durch
das Zusammenwirken ihrer inneren Hüllenwand IS und ihrer äußeren Hüllenwand
OS bei einer unter dem Schmelzpunkt (108°C) der äußeren Hüllenwand OS
liegenden Temperatur eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber einem mit einer
Schub- oder Scherkraft einhergehenden Druck von mehr als 2,0 MPa. Wird die
druckempfindliche Mikrokapsel 66M auf eine Temperatur erwärmt, die gleich dem
Schmelzpunkt der äußeren Hüllenwand OS ist oder diesen übersteigt, so schmilzt
die äußere Hüllenwand OS, so dass man die in Fig. 20 gezeigte druckempfindli
che Mikrokapsel 66M erhält, die nur noch die innere Hüllenwand IS hat. Die in Fig.
20 dargestellte Mikrokapsel 66M ohne äußere Hüllenwand OS hat eine Tempe
ratur/Brechdruckcharakteristik, die im wesentlichen gleich der Tempera
tur/Brechdruckcharakteristik der druckempfindlichen Mikrokapsel 18M ist.
Die Hüllenwand der wärmeempfindlichen Mikrokapsel 66Y besteht aus einem
wärmehärtenden Aminoharz, das dieselbe Farbe wie das Papierblatt 62 hat. Die
darin eingeschlossene gelbfärbende Zusammensetzung wird zubereitet, indem
etwa 10 Gew.-% Benzingelb G mit 100 Gew.-% des durchsichtigen Öls gemischt
werden. Die wärmeempfindliche Mikrokapsel 66Y hat einen mittleren Durchmes
ser von etwa 1 bis 3 µm. In diesem Ausführungsbeispiel wird das durchsichtige Öl
zubereitet, indem n-Heptan dem KMC-113 mit einem n-Heptan/KMC-113-
Volumenverhältnis von 20% zugesetzt wird, so dass ein primärer Azeotroppunkt
von etwa 150°C eingestellt wird. An Stelle von n-Heptan kann dem durchsichtigen
Öl Xylen, Benzol, Naphthalin etc. zugesetzt werden, um den gewünschten Siede
punkt zu erhalten. Die Dicke der Hüllenwand ist so gewählt, dass die wärmeemp
findliche Mikrokapsel 66Y bei einer unter dem primären Azeotroppunkt (150°C)
der gelbfärbenden Zusammensetzung liegenden Temperatur selbst unter einem
Druck von mehr 3,0 MPa nicht bricht.
In diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Abstandsteilchen 68 aus Hydroxyla
patit und haben einen mittleren Durchmesser von etwa 5 bis 6 µm, der damit
größer als der mittlere Durchmesser der druckempfindlichen Mikrokapsel 66C ist.
Die Funktion der Abstandsteilchen 68 ist im wesentlichen die gleiche wie die der
oben erläuterten Abstandsteilchen 26.
Als Wachsbinderteilchen 70 kann ein Paraffinwachs mit einem Schmelzpunkt von
etwa 73°C eingesetzt werden. Solche Wachsbinderteilchen 70 erhält man bei
spielsweise, indem ein Paraffinwachs mittels einer Strahlmühle in Teilchen ge
mahlen werden, die einen mittleren Durchmesser von etwa 1 bis 3 µm haben.
Die Mikrokapselschicht 64 mit ihrer Steinwandstruktur erhält man beispielsweise
nach einem Verfahren, das folgende Schritte enthält: Zubereiten einer 3%-igen
wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad: 2000); Mischen und
Rühren von 2,5 g der Abstandsteilchen 68, 5 g der Paraffinwachsteilchen (Bin
derteilchen 70), 5 g der druckempfindlichen Mikrokapseln 66C, 5 g der druckemp
findlichen Mikrokapseln 66M, 7,5 g der wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y
sowie einer geringen Menge an Dispergiermittel (Natriumdodecylbenzolsulfonat)
mit 100 g der wässrigen Lösung, um so eine Suspension zu erhalten; Aufsprühen
der Suspension auf das Papierblatt 62 mit einer Rate von 8 bis 10 g/m2 und
Lufttrocknen des so erhaltenen Blattes; Einbringen des getrockneten Blattes in
einen Ofen, um es auf eine unter dem Schmelzpunkt (etwa 73°C) des Paraffinwachses
liegende Temperatur von 68°C zu erwärmen; und Halten der Temperatur
für etwa 15 Minuten. Indem die vorbestimmte Temperatur für eine vorbestimmte
Zeit gehalten wird, schmelzen die Binderteilchen 70 aneinander und bilden so die
in Fig. 18 gezeigte Steinwandstruktur.
Befinden sich die Binderteilchen 70 im festen Zustand, d. h. wird die Mikrokapsel
schicht 64 auf eine unter der Schmelztemperatur (73°C) der Binderteilchen 70
liegende Temperatur erhöht, so hindert die Steinwandstruktur den mit einer
Schub- oder Scherkraft einhergehenden Brechdruck von mehr als 2,0 MPa daran,
direkt die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C und 66M sowie die wärmeemp
findlichen Mikrokapseln 66Y zu erreichen, so dass die Mikrokapseln nicht bre
chen.
Wird die Mikrokapselschicht 64 auf eine Temperatur erwärmt, die gleich oder
höher als der Schmelzpunkt (73°C) der Binderteilchen 70 und niedriger als der
Schmelzpunkt (108°C) der äußeren Hüllenwand OS ist, so werden die Binderteil
chen 70 erweicht oder geschmolzen, wodurch die druckempfindlichen Mikrokap
seln 66C und 66M sowie die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y direkt einem
mit der Schubkraft einhergehenden Brechdruck von 2,0 MPa ausgesetzt sind. Die
druckempfindlichen Mikrokapseln 66M der äußeren Hüllenwand OS und die
wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y widerstehen diesem Brechdruck, so dass
lediglich die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C durch den Druck gebrochen
werden.
Wird die Mikrokapselschicht 64 auf eine Temperatur erwärmt, die gleich oder
höher als der Schmelzpunkt (108°C) der äußeren Hüllenwand OS und niedriger
als der primäre Azeotroppunkt (150°C) der gelbfärbenden Zusammensetzung ist,
so werden die Binderteilchen 70 und die äußere Hüllenwand der druckempfindli
chen Mikrokapseln 66M erweicht oder geschmolzen, wodurch auf die druckemp
findlichen Mikrokapseln 66C und 66M sowie die wärmeempfindlichen Mikrokap
seln 66Y direkt ein mit der Schubkraft einhergehender Brechdruck einwirkt, der
gleich oder höher als 0,2 MPa und niedriger als 2,0 MPa ist. Die druckempfindli
chen Mikrokapseln 66C und die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y können
diesem Druck widerstehen, so dass lediglich die druckempfindlichen Mikrokapseln
66M ohne äußere Hüllenwand OS durch den Druck gebrochen werden.
Wird die Mikrokapselschicht 64 auf eine Temperatur erhöht, die gleich oder höher
als der primäre Azeotroppunkt (150°C) der gelbfärbenden Zusammensetzung ist,
so werden die Binderteilchen 70 und die äußere Hüllenwand OS der druckemp
findlichen Mikrokapseln 66M erweicht oder geschmolzen. Wird ein Brechdruck
von weniger als 0,2 MPa ausgeübt, so können die druckempfindlichen Mikrokap
seln 66C und 66M diesem Druck widerstehen, so dass lediglich die wärmeemp
findlichen Mikrokapseln 66Y brechen. Die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y
brechen in Folge ihres erhöhten Innendrucks und setzen die gelbfärbende Zu
sammensetzung frei, wenn die Mikrokapselschicht 64 auf eine Temperatur er
wärmt wird, die gleich oder höher als der primäre Azeotroppunkt der gelbfärben
den Zusammensetzung ist.
Die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C und 66M und die wärmeempfindlichen
Mikrokapseln 66Y, die in der Mikrokapselschicht 64 des druck- und wärmeemp
findlichen Aufzeichnungsmediums 60 enthalten sind, zeigen die in Fig. 21 ange
geben Temperatur/Brechdruckcharakteristik. Die in Fig. 21 gezeigte Tempera
tur/Brechdruckcharakteristik ist im wesentlichen die gleiche wie die der druckemp
findlichen Mikrokapseln 48C und 48M und der wärmeempfindlichen Mikrokapseln
48Y, die in einem Ausführungsbeispiel des vierten Aufzeichnungsmediums ent
halten sind.
Wie in Fig. 21 gezeigt, ist ein Cyanbereich C durch eine Tempera
tur/Brechdruckkurve PC der Hüllenwand der druckempfindlichen Mikrokapsel 66C,
den Schmelzpunkt (73°C) des Binderteilchens 70 und den Schmelzpunkt (108°C)
der äußeren Hüllenwand OS der druckempfindlichen Mikrokapsel 66M festgelegt.
Wird die Mikrokapselschicht 64 des Aufzeichnungsmediums 60 mit einer Tempe
ratur T1 und einem Druck P3 beaufschlagt, die in den Cyanbereich C fallen, so
brechen lediglich die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C und setzen die cyan
färbende Zusammensetzung frei.
Wie in Fig. 21 gezeigt, ist ein Magentabereich M durch die Tempera
tur/Brechdruckkurve PC, eine Temperatur/Brechdruckkurve PM der inneren Hül
lenwand IS der druckempfindlichen Mikrokapsel 66M nach Schmelzen der äuße
ren Hüllenwand OS, die Schmelztemperatur (108°C) der äußeren Hüllenwand OS
und den primären Azeotroppunkt (150°C) der in der wärmeempfindlichen Mikro
kapsel 66Y enthaltenen gelbfärbenden Zusammensetzung festgelegt. Wird die
Mikrokapselschicht 64 des Aufzeichnungsmediums 60 mit einer Temperatur T2
und einem Druck P2 beaufschlagt, die in den Magentabereich M fallen, bricht
lediglich die druckempfindliche Mikrokapsel 66M und setzt die magentafärbende
Zusammensetzung frei.
Wie ebenfalls in Fig. 21 gezeigt, ist ein Gelbbereich Y durch die Tempera
tur/Brechdruckkurve PM und den primären Azeotroppunkt (150°C) der gelbfär
benden Zusammensetzung festgelegt. Wird die Mikrokapselschicht 64 des Auf
zeichnungsmediums 60 mit einer Temperatur T3 und einem Druck P1 beauf
schlagt, die in den Gelbbereich Y fallen, so bricht lediglich die wärmeempfindliche
Mikrokapsel 66Y in Folge ihres erhöhten Innendrucks und setzt die gelbfärbende
Zusammensetzung frei.
Die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C und 66M und die wärmeempfindliche
Mikrokapsel 66Y können so durch Wahl von Temperatur und Druck, mit denen die
Mikrokapselschicht 64 zu beaufschlagen ist, selektiv gebrochen werden. In die
sem Ausführungsbeispiel ist die Temperatur T1 gleich 90°C, T2 gleich 130°C und
T3 gleich 170°C. Der Druck P1 ist gleich 0,01 MPa, P2 gleich 1,0 MPa und P3
gleich 3,0 MPa.
Wie aus einer in Fig. 21 dargestellten Temperatur/Brechdruckkurve PY' der wär
meempfindlichen Mikrokapsel 66Y hervorgeht, ist die Dicke der Hüllenwand dieser
Mikrokapsel 66Y so gewählt, dass die Mikrokapsel 66Y bei einer Temperatur
unterhalb von 150°C zumindest unter einem Druck P3 (3,0 MPa) oder mehr nicht
bricht.
Auf dem druck- und wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmedium 60 nach Fig. 18
kann mittels der Bildaufzeichnungseinrichtung nach den Fig. 7 und 8 ein Farbbild
aufgezeichnet werden. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Druck P1, der
von der dritten Feder 34Y ausgeübt wird, 0,01 MPa. Der vierte Thermokopf 308,
die vierte Druckwalze 32B und die vierte Feder 34B können bei der Bildaufzeich
nungseinrichtung auch weggelassen werden. Wie mit der Bildaufzeichnungsein
richtung nach Fig. 7 auf dem druck- und wärmeempfindlichen Aufzeichnungsme
dium 60 ein vollständiges Farbbild erzeugt wird, wird im Folgenden erläutert.
Wird das druck- und wärmeempfindliche Aufzeichnungsmedium 60 zwischen dem
ersten Thermokopf 30C und der ersten Druckwalze 32C befördert, so übt die erste
Feder 34C über die Heizelemente Rc1 bis Rcn des ersten Thermokopfs 30C auf die
Mikrokapselschicht 64 den mit einer Schub- oder Scherkraft einhergehenden
Brechdruck P3 von 3,0 MPa aus. Die Binderschicht mit ihrer Steinwandstruktur
hindert den Brechdruck P3 daran, direkt die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C
und 66M sowie die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y zu erreichen.
Wird eines der Widerstandselemente Rc1 bis Rcn des ersten Thermokopfs 30C
elektrisch gespeist, so wird dieses Heizelement auf die Temperatur T1 (90°C)
erwärmt, die größer als der Schmelzpunkt (73°C) der in der Mikrokapselschicht 64
enthaltenen Binderteilchen 70 ist. Die Binderteilchen 70 werden entsprechend den
gespeisten Heizelementen erweicht oder geschmolzen, wodurch die Steinwand
struktur der Mikrokapselschicht 64 teilweise zusammenbricht. Die gespeisten
Heizelemente dringen in die Mikrokapselschicht 64 ein und üben auf die druck
empfindlichen Mikrokapseln 66C und 66M und die wärmeempfindlichen Mikrokap
seln 66Y den mit der Schubkraft einhergehenden Druck P3 (3,0 MPa) aus, wie in
Fig. 22 gezeigt ist. Wie oben erläutert, brechen unter diesen Betriebsbedingungen
die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C und setzen die cyanfärbende Zusam
mensetzung frei, wodurch Cyanpunkte erzeugt werden.
Wird das Aufzeichnungsmedium 60 zwischen dem zweiten Thermokopf 30M und
der zweiten Druckwalze 32M befördert, so übt die zweite Druckfeder 34M über die
Heizelemente Rm1 bis Rmn des zweiten Thermokopfs 30M auf die Mikrokapselschicht
64 den mit einer Schub- oder Scherkraft einhergehenden Brechdruck P2
von 1,0 MPa aus. Die Steinwandstruktur der Binderteilchen hindert den Brech
druck P2 daran, direkt die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C und 66M sowie
die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y zu erreichen.
Wird ein Heizelement Rm1 bis Rmn des zweiten Thermokopfs 30M elektrisch ge
speist, so wird dieses Heizelement auf die Temperatur T2 (130°C) erwärmt, die
über den Schmelztemperaturen (73°C und 108°C) der Binderteilchen 70 und der
äußeren Hüllenwand OS liegt. Die Binderteilchen 70 werden entsprechend den
gespeisten Heizelementen erweicht oder geschmolzen. Gleiches gilt für die äuße
re Hüllenwand OS. Die erwärmten Heizelemente dringen in die Mikrokapsel
schicht 64 ein und üben auf die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C und 66M
sowie die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y den mit der Schubkraft einher
gehenden Druck P2 (1,0 MPa) aus, wie in Fig. 22 gezeigt ist. Unter diesen Be
triebsbedingungen brechen die druckempfindlichen Mikrokapseln 66M und setzen
die magentafärbende Zusammensetzung frei, wodurch Magentapunkte erzeugt
werden.
Wird das Aufzeichnungsmedium 60 zwischen dem dritten Thermokopf 30Y und
der dritten Druckwalze 32Y befördert, so übt die Feder 34Y über die Heizelemente
Ry1 bis Ryn des dritten Thermokopfs 30Y auf die Mikrokapselschicht 64 den mit
einer Schub- oder Scherkraft einhergehenden Brechdruck P1 von 0,01 MPa aus.
Die Steinwandstruktur der Binderteilchen hindert den Brechdruck P1 daran, direkt
die druckempfindlichen Mikrokapseln 66C und 66M und die wärmeempfindlichen
Mikrokapseln 66Y zu erreichen.
Wird eines der Heizelemente Ry1 bis Ryn des dritten Thermokopfs 30Y elektrisch
gespeist, so wird dieses Heizelement auf die Temperatur T3 (170°C) erwärmt, die
über den Schmelztemperaturen (73°C und 108°C) der Binderteilchen 70 und der
äußeren Hüllenwand OS sowie über dem primären Azeotroppunkt (150°C) der in
den wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y enthaltenen gelbfärbenden Zusam
mensetzung liegt. Die Binderteilchen 70 werden entsprechend den gespeisten
Heizelementen erweicht oder geschmolzen, wodurch die Steinwandstruktur der
Mikrokapselschicht 64 teilweise zusammenbricht. Die gespeisten Heizelemente
dringen in die Mikrokapselschicht 64 ein und üben auf die druckempfindlichen
Mikrokapseln 66C und 66M und die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y den
mit der Schubkraft einhergehenden Druck P1 (0,01 MPa) aus, wie in Fig. 22 ge
zeigt ist. Wie oben erläutert, brechen die wärmeempfindlichen Mikrokapseln 66Y
unter diesen Betriebsbedingungen in Folge ihres rapide erhöhten Innendrucks und
setzen die gelbfärbende Zusammensetzung frei, wodurch Gelbpunkte erzeugt
werden.
Die für das dritte Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung erläuterten Änderun
gen und Abwandlungen sind auch auf das sechste Aufzeichnungsmedium an
wendbar.
Die äußere Hüllenwand OS kann aus einem Material bestehen, das wie das oben
erläuterte Wachs einen geeigneten Schmelzpunkt hat, wie z. B. Ethyl-p-
hydroxybenzoat (Schmelzpunkt: 115 bis 118°C). Die äußere Hüllenwand OS aus
Ethyl-p-hydroxybenzoat kann hergestellt werden, indem die druckempfindliche
Mikrokapsel 18M in einer Ethyl-p-hydroxybenzoat-Lösung dispergiert wird, um
Ethyl-p-hydroxybenzoat auf der Oberfläche der Mikrokapsel 18M abzusetzen.
Auch können die Eigenschaften von innerer Hüllenwand IS und äußerer Hüllen
wand OS umgekehrt werden. So kann die innere Hüllenwand IS aus einem
Wachs und die äußere Hüllenwand OS aus einem Aminoharz bestehen.
Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, ist die erste wärmeempfindliche Mikro
kapsel nach der Erfindung lichtstabil und einfach handzuhaben. Die zweite wär
meempfindliche Mikrokapsel nach der Erfindung kann selbst bei nur kurzzeitiger
Erwärmung sensitiv gebrochen werden. Die Aufzeichnungsmedien nach der
Erfindung, welche die erste oder die zweite wärmeempfindliche Mikrokapsel
einsetzen, verursachen nach dem Aufzeichnungsvorgang im wesentlichen keine
Abfallprodukte und sind leicht handzuhaben. Auf den erfindungsgemäßen Auf
zeichnungsmedien kann durch Wahl von Aufzeichnungstemperatur und Aufzeichnungsdruck
in besonders einfacher und bequemer Weise ein Bild sensitiv und
ökonomisch aufgezeichnet werden.
Claims (13)
1. Wärmeempfindliche Mikrokapsel mit einer Hüllenwand und einer darin
eingeschlossenen flüssigen Färbezusammensetzung, gekennzeichnet
durch eine Temperatur/Brechcharakteristik derart, dass die Hüllenwand bei
Erwärmung auf eine Temperatur, die gleich oder höher als der Siedepunkt
der Färbezusammensetzung ist, bricht und die Färbezusammensetzung frei
setzt.
2. Mikrokapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige
Färbezusammensetzung ein flüssiges Beförderungsmittel und eine darin
dispergierte oder gelöste Färbesubstanz enthält.
3. Mikrokapsel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige
Beförderungsmittel ein durchsichtiges Öl ist.
4. Mikrokapsel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das durch
sichtige Öl ein Öl mit hohem Siedepunkt ist.
5. Mikrokapsel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl mit
hohem Siedepunkt aus mindestens zwei Ölen besteht, deren Siedepunkte
voneinander verschieden sind.
6. Mikrokapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Hüllenwand aus einem wärmehärtenden Harz oder einem
thermoplastischen Harz mit hohem Schmelzpunkt besteht.
7. Wärmeempfindliche Mikrokapsel mit einer Hüllenwand, in der eine Färbezu
sammensetzung und ein durch Wärme zersetzbares, gasentwickelndes Mit
tel eingeschlossen sind und die eine Temperatur/Brechcharakteristik derart
hat, dass sie bei Erwärmung auf eine Temperatur, die gleich oder höher als
die Zersetzungstemperatur des gasentwickelnden Mittels ist, bricht und die
Färbezusammensetzung freisetzt.
8. Mikrokapsel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerset
zungstemperatur des gasentwickelnden Mittels 70 bis 300°C beträgt.
9. Mikrokapsel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Färbezusammensetzung ein farbentwickelndes Mittel enthält.
10. Mikrokapsel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Färbezusammensetzung ein farberzeugendes Mittel enthält.
11. Mikrokapsel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das farber
zeugende Mittel ein oxidativer, farberzeugender Leukofarbstoff und das ga
sentwickelnde Mittel ein radikalbildendes, durch Wärme zersetzbares, ga
sentwickelndes organisches Mittel ist.
12. Mikrokapsel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das ga
sentwickelnde organische Mittel mindestens eine der Verbindungen p,p'-
Oxybis(benzolsulfonylhydrazid), Azobisisobutyronitril, p-Toluolsulfonyl
hydrazid, N,N'-Dinitrosopentamethylentetramin und Azodicarbonamid ent
hält.
13. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat, das mit
einer Mikrokapselschicht überzogen ist, die eine wärmeempfindliche Mikro
kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 12 enthält.
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