JP2000327942A - マイクロカプセル色剤 - Google Patents

マイクロカプセル色剤

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JP2000327942A
JP2000327942A JP13826999A JP13826999A JP2000327942A JP 2000327942 A JP2000327942 A JP 2000327942A JP 13826999 A JP13826999 A JP 13826999A JP 13826999 A JP13826999 A JP 13826999A JP 2000327942 A JP2000327942 A JP 2000327942A
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Japan
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wall material
color
capsule wall
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microcapsule
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Hiroshi Kondo
宏 近藤
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷後一定時間は発色状態を維持することが
可能で、その後は外部からの刺激を必要とせずに自動的
に急激に消去あるいは変色可能なマイクロカプセル色剤
を提供する。 【解決手段】 呈色手段6、変色手段5及びマイクロカ
プセルの壁材溶解手段4を内包して構成されるマイクロ
カプセル色剤であって、前記呈色手段6と変色手段4は
少なくとも一方が第1のカプセル壁材1により内包され
ることにより互いに分離され、前記第1のカプセル壁材
1と壁材溶解手段4は、少なくとも一方が第2のカプセ
ル壁材2により内包されることにより互いに分離されて
いることを特徴とするマイクロカプセル色剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンター等の記
録装置に用いるインクやトナー、又は一般の塗料などに
含まれる色剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】元来、書籍・保存資料等の作製に用いる
インクは、半永久的に剥離せずかつ発色状態を維持する
ことが必要とされる。一方で、作成した文書等の原本は
電子情報として多量に保存することがコスト的にも容易
となってきており、印刷に用いる紙は、読み出し装置の
不要な伝達メディアと保存メディアを兼ねた機能を有す
るものと認識されはじめた。例えば日程などを知らせる
掲示物では、記述内容には有効期限が存在し短期間の内
に廃棄される場合もあって、インクは従来考えられてき
たように永久的には発色状態を維持する必要がないこと
になる。
【0003】このような紙情報の有限性を考慮した従来
技術としては、トナーを剥離する方法やインクを透明に
する方法(特開平10−88046号公報など)がある
が、これらは機密保持や紙資源のリサイクルの観点で提
案されたものであり、文書の使用後に外部からエネルギ
ーを加えることで文字や画像の情報を消去するものであ
る。また、発色させた色が自動的に消去するという観点
では、偽造のチェックのために発色させた個所が確認後
消色するような感圧・感熱シート形態の記録媒体が提案
されている(特開平9−104168号公報など)が、
一時的にせよ文書情報の保存には適していない。
【0004】その他、空気中の水分や酸素あるいは光に
対して不安定なインクは実現されているが、発色の濃度
が指数関数的な単調減少するような特性しか得られな
い。指数関数的な退色特性では時間スケールをどのよう
に調節しても満足な機能を実現できない。つまり、印刷
してから文書を必要とする期間内になるべく退色しない
ように減衰スピードを遅くすると、用済みになった時に
は、十分消去されたように見えるまでに非常に長い時間
がかかるという欠点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、印刷後一定
時間は発色状態を維持することが可能で、その後は外部
からの刺激を必要とせずに自動的に急激に消去あるいは
変色可能なマイクロカプセル色剤を提供することをその
課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のマイクロカプセ
ル色剤は、呈色手段、変色手段及びマイクロカプセルの
壁材溶解手段を内包して構成されるマイクロカプセル色
剤であって、前記呈色手段と変色手段は少なくとも一方
が第1のカプセル壁材により内包されることにより互い
に分離され、前記第1のカプセル壁材と壁材溶解手段
は、少なくとも一方が第2のカプセル壁材により内包さ
れることにより互いに分離されていることを特徴とす
る。
【0007】図1に基づき本発明のマイクロカプセル色
剤の原理を説明する。初期状態において発色又は透明な
状態にある呈色手段6と、呈色手段6の呈色状態を変化
させる変色手段5とは少なくとも一方が第1のカプセル
壁材1により内包されることにより互いに分離され、前
記第1のカプセル壁材1を破壊する壁材溶解手段4と前
記第1のカプセル壁材1は少なくとも一方が、外部から
の光や熱などの刺激により破壊可能な第2のカプセル壁
材2により内包されることにより互いに分離されてい
る。前記第1のカプセル壁材1、第2のカプセル壁材
2、壁材溶解手段4、変色手段5、呈色手段6は、第3
のカプセル壁材3により全て内包されている。前記呈色
手段6と変色手段5は必ず互いに分離されているが、壁
材溶解手段4と呈色手段6、又は、壁材溶解手段4と変
色手段5とは必ずしも分離されていなくてもよい。
【0008】図2において、画像形成時に第3のカプセ
ル壁材3の外部より、熱や光などの刺激20を与えるこ
とにより、第2のカプセル壁材2が破壊され、壁材溶解
手段4が放出される。壁材溶解手段4は第1のカプセル
壁材1のみを徐々に侵食し、一定時間経過後壁面が破壊
されることで、変色手段5が放出される。変色手段5は
呈色手段6に作用することで、呈色手段6の発色状態が
変化する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により述べる。
【0010】実施例1 図3に基づき本発明の第一の実施例を詳細に説明する。
呈色手段6としては、一般に感熱記録材料で用いられる
発色剤7と顕色剤8とを図中斜線で示したバインダー材
料10又は溶媒中に分散し、変色手段5としては、同じ
く感熱記録材料で用いられ、上記の発色剤7と顕色剤8
に対応する減感剤9を用いる。発色剤7としては、例え
ばロイコ染料、顕色剤8はフェノール系酸性物質、減感
剤9としては、リン酸エステル類、テトラヒドロフタル
酸、脂肪酸エステル、2価アルコールエステル類、エポ
キシ系可塑剤、トリメット酸系可塑剤、などが用いられ
る。壁材溶解手段4としては、発色剤7と顕色剤8及び
減感剤9の混合の際の消色反応に影響を与えない酸性材
料、例えば前記顕色剤として用いたフェノール系酸性材
料を用い、第1のカプセル壁材1としては、酸性に対し
て溶解性を示す高分子材料、例えば親水性の高分子材料
を用いる。第2のカプセル壁材2としては、前記フェノ
ール系酸性材料のような弱酸性に対しては十分耐性があ
り、室温よりは十分高い温度、例えば60〜70℃程度
で融解して容易に破壊する材料、例えば市販品の相転移
性アクリル系高分子材料を用いることができる。第3の
カプセル壁材3としては、酸性に対して耐性があり、溶
融温度が第2のカプセル壁材2の溶融開始温度よりも十
分高い高分子材料、例えばポリウレタン、ポリ尿素、エ
ポキシ樹脂、尿素/ホルマリン樹脂、メラミン/ホルマ
リン樹脂などが使用できる。第3のカプセル壁材3のサ
イズとしては、プリンターに用いる場合には画素程度の
大きさ、つまり20μm〜40μmが適当である。発色
剤7と顕色剤8に感熱記録材料で用いられるものを使用
する場合、初期は透明であるが、画像形成時に加熱によ
り、第2のカプセル壁材2が溶融して壁材溶解手段4が
放出されると同時に、発色剤7と顕色剤8とが反応して
発色する。壁材溶解手段4は第1のカプセル壁材1を侵
食し、一定時間経過後、第1のカプセル壁材1の壁面が
破壊されて、減感剤9と発色状態にある呈色手段6が反
応して、呈色手段6の色が透明になる。
【0011】実施例2 図4に基づき本発明の第3の実施例を説明する。実施例
1における発色剤7と顕色剤8の混合状態を加熱により
あらかじめ発色状態にした材料を呈色手段6に用いる。
又は感圧記録材料で用いられる発色剤7と顕色剤8を直
接混合してあらかじめ発色させた状態を初期状態におけ
る呈色手段6に用いてもよい。壁材溶解手段4として
は、例えば過剰に含んだ顕色剤8を用いればよい。第1
のカプセル壁材1の壁面が破壊されて、発色状態にある
呈色手段6と減感剤9が反応することにより、呈色手段
6の色が透明になる。
【0012】実施例3 図5に基づき本発明の第3の実施例を説明する。呈色手
段6を内包する第2のカプセル壁材2を第1のカプセル
壁材1の内部に形成させたものであり、上記実施例1及
び実施例2におけるカプセルの包含関係を反転させた構
造を有する。呈色手段としては実施例2に記載したよう
に発色剤7と顕色剤8が混合しているが未発色の状態で
あるか、製造時に発色剤7と顕色剤8を混合してあらか
じめ発色させた状態にしたものを用いる。変色手段5と
しては、実施例1に記載の減感剤9を用いる。減感剤9
は近赤外から可視の波長領域ではほぼ透明であるため、
カプセル内部に存在する呈色手段6は外部に対しても十
分に発色状態を呈することができる。第1のカプセル壁
材1としては、熱により破壊する材料以外にも、光によ
り壁材が破壊する従来技術による光分解性高分子材料を
用いることができる。画像形成時に感光性高分子材料に
対して適当な波長の光源を用いて、減感剤9を通過して
第1のカプセル壁材1を破壊させた後、最終的には減感
剤9が呈色手段6に作用することで呈色手段6の色を透
明にすることができる。
【0013】実施例4 図6に基づき本発明の第4の実施例について説明する。
呈色手段6は発色剤7、変色手段5に顕色剤8を用い
る。発色剤7、顕色剤8、は前述の実施例1で挙げたも
のと同様の材料を用いる。発色剤7と顕色剤8を分離す
る第1のカプセル壁材1は顕色剤7の酸性により侵食可
能な例えば親水性の高分子材料を用いる。第2のカプセ
ル壁材2としては、発色剤7及び顕色剤8が透明である
ことから、熱溶融性を有する高分子材料以外にも光分解
性高分子材料を用いることができる。初期状態において
無色であるマイクロカプセル色剤は、画像形成より一定
時間経過後、最終的に発色剤7及び顕色剤8が反応する
ことにより発色することができる。ここに示した構造以
外にも、発色剤7及び顕色剤8の場所を交換し、さらに
第1のカプセル壁材1と第2のカプセル壁材2を交換し
ても同様の効果が得られる。
【0014】実施例5 図7に基づき本発明の第5の実施例について説明する。
呈色手段6としてメチルレッド、メチルイエロー等のp
H指示薬で使用されている試薬を主成分とし、無機又は
有機の酸性試薬、あるいは無機又は有機のアルカリ試薬
によって所望の初期の発色状態を調整する。変色手段5
には、上記呈色手段6のpH値を変化させる前述の酸又
はアルカリの試薬を用いれば良い。第1のカプセル壁材
1は酸性に対して耐性が低いたとえば親水性の高分子材
料を用いることにより、変色手段5は壁材溶解手段4を
兼ねることができる。
【0015】実施例6 図8に基づき本発明の第6の実施例を説明する。変色手
段5には極性溶媒を用いる。呈色手段6には上記極性溶
媒で溶解可能なバインダー材料に色素を混合して固形の
粒子を形成し、第1のカプセル壁材1に内包させる。極
性溶媒としては例えばエチルアルコールなどを用い、呈
色手段6に含まれる色素としては、アゾ系染料、シアニ
ン系染料、フタロシアニン系染料などを用いる。上記バ
インダー10の材料及び第1のカプセル壁材1に使用す
る材料は、ナイロン、ポリエチレン、ニトロセルロー
ス、ポリ酢酸ビニル、エチルセルロース、ポリスチレン
などを挙げることができる。本実施例においては壁材溶
解手段4は変色手段5に用いる極性溶媒が兼ねている。
極性溶媒による溶媒効果により呈色手段における色素分
子の光学吸収波長がシフトし、色素分子の選択によって
変色又は着色又は脱色の効果が得られる。
【0016】
【発明の効果】本発明のマイクロカプセル色剤によれ
ば、画像形成時にのみ外部から熱や光による刺激を与え
ることで、一定時間経過すると、印刷の呈色状態が、発
色、消色、又は変色することにより、情報を読み取れな
くしたり、情報の有効期限が過ぎたことを告知すること
が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理に関する説明図である。
【図2】本発明の原理の作用に関する説明図である。
【図3】実施例1に関する説明図である。
【図4】実施例2に関する説明図である。
【図5】実施例3に関する説明図である。
【図6】実施例4に関する説明図である。
【図7】実施例5に関する説明図である。
【図8】実施例6に関する説明図である。
【符号の説明】
1 第1のカプセル壁材 2 第2のカプセル壁材 3 第3のカプセル壁材 4 壁材溶解手段 5 変色手段 6 呈色手段 7 発色剤 8 顕色剤 9 減感剤 10 バインダー 20 外部からの刺激
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C09D 7/12 B41M 5/18 112 11/00 G03G 9/08 361 Fターム(参考) 2H005 AA11 AA21 AA25 CA21 CA30 2H026 AA07 AA13 BB02 BB25 DD03 FF05 FF07 2H085 AA07 AA11 BB02 BB25 CD01 DD03 4J038 EA011 KA08 KA21 4J039 BD03 BE12 BE33 EA29

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 呈色手段、変色手段及びマイクロカプセ
    ルの壁材溶解手段を内包して構成されるマイクロカプセ
    ル色剤であって、前記呈色手段と変色手段は少なくとも
    一方が第1のカプセル壁材により内包されることにより
    互いに分離され、前記第1のカプセル壁材と壁材溶解手
    段は、少なくとも一方が第2のカプセル壁材により内包
    されることにより互いに分離されていることを特徴とす
    るマイクロカプセル色剤。
  2. 【請求項2】 前記呈色手段は発色剤及び顕色剤を含
    み、該発色剤と顕色剤は少なくとも一方が熱により融解
    するカプセル壁材により内包されることによって互いに
    分離されていることを特徴とする請求項1記載のマイク
    ロカプセル色剤。
  3. 【請求項3】 前記呈色手段は発色剤及び顕色剤を含ん
    で相互作用して発色した状態にあり、前記変色手段は減
    感剤を含むことを特徴とする請求項1記載のマイクロカ
    プセル色剤。
  4. 【請求項4】 前記呈色手段は発色剤を含み、前記変色
    手段は顕色剤を含むことを特徴とする請求項1記載のマ
    イクロカプセル色剤。
  5. 【請求項5】 前記呈色手段はpH試験剤を含み、前記
    変色手段は酸性又はアルカリ性の液体を含むことを特徴
    とする請求項1記載のマイクロカプセル色剤。
  6. 【請求項6】 前記変色手段は極性溶媒を含むことを特
    徴とする請求項1記載のマイクロカプセル色剤。
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Effective date: 20050225