JP2001301325A - 記録媒体および記録装置ならびにこれを用いた記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像の保存性に優れ、解像度も良好である、書
き換え可能な記録媒体を提供する。 【解決手段】非加熱時は固体であり加熱によって液体と
なる熱溶融性物質１２、および熱溶融性物質１２中に分
散された電気泳動性微粒子１１を耐熱性透明シェル１３
内に封入してなるマイクロカプセル１を多数個、基板２
上に固定してなることを特徴とする記録媒体１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子情報を記録媒体
に記録し、可視化する技術に関し、特に記録媒体上に記
録された可視化画像の消去および再記録が可能な記録媒
体、記録装置、および記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、書き換え可能な記録媒体とし
て数種のものが提案され、一部実際に使われている。代
表的な例としては、温度変化によって可逆的に光の散乱
状態が変化する高分子層を反射層上に形成してなるもの
がある。これらの例では、高分子層のうち光を散乱する
状態にある部分は白濁して白色に見え、非散乱状態の部
分では透明となって下層の反射層が見える。したがっ
て、得ようとする画像に対応して高分子層を部分的に加
熱して、光の散乱状態を部分的に変化させることによっ
て画像を形成することができ、書き換えも可能である。
このものは、カード大の大きさ、薄さに形成することが
可能であるとともに、画像を形成するための装置とし
て、既に普及しているサーマルプリンターヘッドを使用
することができる等の利点を有するが、画像の鮮明さや
解像度が劣るものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、書き換え可能な
記録媒体として、帯電性微粒子を分散した懸濁液に電界
を印加し、帯電性微粒子を電気泳動させることによって
画像を形成する構成のものも開発されている。このもの
は、着色粒子が液体中を移動するため、見る角度による
依存性も少なく、視認性の点で優れているが、電界の印
加が停止されると画像の保存性が悪くなり、強い衝撃力
等が加えられると画像の濃度が減少するという欠点があ
った。また、懸濁液において帯電微粒子の凝集や付着現
象が生じやすく、そのために表示ムラが生じたり解像度
が悪くなるという問題もあった。

【０００４】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、画像の保存性に優れ、解像度も良好である、書き換
え可能な記録媒体を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題は、非加熱時は
固体であり加熱によって液体となる熱溶融性物質、およ
び該熱溶融性物質中に分散された電気泳動性微粒子を耐
熱性透明シェル内に封入してなるマイクロカプセルを多
数個、基板上に固定してなることを特徴とする記録媒体
によって解決できる。前記熱溶融性物質と、前記電気泳
動性微粒子とは色が異なるものが用いられる。１個のマ
イクロカプセル内に、色および泳動方向の両方が互いに
異なる複数種の電気泳動性微粒子が封入されている構成
でもよい。また、前記電気泳動性微粒子の表面が、色が
異なる２つの半球面からなっており、該２つの半球面の
一方には負の電荷が吸着し、他方には正の電荷が吸着す
る性質を有するものでもよい。前記基板上に固定された
マイクロカプセルが、前記基板上で１層をなすように配
置されている構成とすることができる。前記マイクロカ
プセルが前記基板と被覆膜の間に固定されており、前記
基板および前記被覆膜の少なくとも一方は光透過性の材
料で形成されている構成とすることができる。前記マイ
クロカプセルを前記基板上に固定する手段として光透過
性のバインダが用いられる。前記マイクロカプセルに電
界を印加するための電極層を少なくとも一層備えた構成
とすることができる。２層の電極層が、少なくとも前記
マイクロカプセルを介して対向配置されており、該２層
の電極層の少なくとも一方は透明電極層である構成とす
ることができる。

【０００６】本発明の記録装置は、本発明の記録媒体
と、前記基板上のマイクロカプセル全部または一部に一
様な電界を印加する電界印加手段と、前記基板上のマイ
クロカプセルの全部または一部を一様に加熱する第１の
加熱手段と、前記基板上のマイクロカプセルのうちの所
望の一部を選択的に加熱可能な第２の加熱手段とを備え
てなることを特徴とする。また本発明の記録方法は、本
発明の記録媒体を用い、該記録媒体の前記基板上の前記
マイクロカプセル全部または一部に一様な電界を印加し
た状態で、前記マイクロカプセルのうちの所望の一部を
加熱して前記熱溶融性物質を溶融させることによって、
該一部のマイクロカプセル内の電気泳動性微粒子を電気
泳動させて画像を形成する記録工程と、該記録工程の
後、前記熱溶融性物質を固化させて前記画像を固定化す
る画像固定化工程を有することを特徴とする。また、前
記記録媒体の前記基板上の前記マイクロカプセル全部ま
たは一部に一様な電界を印加した状態で、該全部または
一部のマイクロカプセルを一様に加熱して前記熱溶融性
物質を溶融させる消去工程をさらに有することが好まし
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の記録媒体の第１の実施形態を示す断面図
である。本実施形態の記録媒体１０は、基板２上にバイ
ンダ４を介して多数個のマイクロカプセル１が固定さ
れ、その上に透明被覆膜３が積層されている。また基板
２の内側面上には電極層６が形成されており、透明被覆
膜３の内側面上には透明電極層７が形成されている。マ
イクロカプセル１は、耐熱性の透明シェル１３内に熱溶
融性物質１２が封入されており、この熱溶融性物質１２
中には電気泳動性微粒子１１が分散されている。

【０００８】本発明における熱溶融性物質１２は、常温
（５０℃以下）において固体であり、かつ加熱によって
溶融して液体となることにより電気泳動性微粒子１１の
泳動媒体となるものである。熱溶融性物質１２の融点
は、記録媒体１０の使用環境温度にもよるが、６０℃〜
１５０℃の範囲内であることが望ましい。また溶融状態
での粘性率が低い方が、電気泳動性微粒子１１の泳動速
度が速くなり応答時間が短縮されるので好ましい。具体
的に熱溶融性物質１２の溶融状態における動粘性率は、
１２０℃で５×１０^-5ｍ²ｓ^-1以下、または１００℃で
１×１０^-4ｍ²ｓ^-1以下であることが好ましく、より好
ましくは０．２×１０^-4ｍ²ｓ^-1以下である。熱溶融性
物質１２としては、例えば以下に挙げる種々のワックス
類、飽和脂肪酸あるいは高級アルコール類などを例示す
ることができる。キャンデリラワックス、カルナバワッ
クス、ライスワックスなどの植物系ワックス類、蜜蝋、
ラノリンなどの動物系ワックス類、モンタンワックス、
オゾケライト、セレシンなどの鉱物系ワックス類、パラ
フィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペト
ロラタムなどの石油ワックス類、フィシャートロプシュ
ワックス、ポリエチレンワックスなどの合成炭化水素
類、モンタワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体
などの変性ワックス類、硬化ヒマシ油、硬化ヒマシ油誘
導体などの水素化ワックス類、ステアリルアルコール、
1-エイコサノール、1-ドコサノール、1-テトラコサノー
ル、1-ヘキサコサノール、1-オクタコサノールなどの高
級 1価アルコール類、1,8-オクタンジオール、 1,10-デ
カンジオール、1,12-ドデカンジオール、 1,12-オクタ
デカンジオール、1,2-ドデカンジオール、1,2-テトラデ
カンジオール、1,2-ヘキサデカンジオールなどの直鎖高
級多価アルコール類、パルミチン酸、ステアリン酸、1-
オクタデカン酸、ベヘン酸、1-ドコサン酸、1-テトラコ
サン酸、1-ヘキサコサン酸、1-オクタコサン酸などの高
級脂肪酸類、セバシン酸、ドデカン 2酸、 1,12-ドデカ
ンジカルボキシル酸などの直鎖高級多価脂肪酸類、シク
ロドデカノール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,4-シ
クロヘキサンジオールなどの脂環族アルコール類、コレ
ステロール、スティグマステロール、ラノステロールな
どのステロイド類がある。あるいは、ポリスチレン、ア
クリル等の高分子材料を用いることも可能である。熱溶
融性物質１２は、例えば非加熱時では白色固体であるも
のが好ましく用いられ、必要に応じて白色の染料または
顔料を添加、混合してもよい。白色の染料または顔料と
しては、後述する電気泳動性微粒子１１の白色材料を用
いることができるほか、スチレン、メタクリル酸メチ
ル、あるいはそれらの共重合体などの有機微粒子などを
使用することができる。

【０００９】本発明における電気泳動性微粒子１１は、
熱溶融性物質１２が溶融状態であるときに、正または負
に帯電することで電気泳動性を示すものであり、具体的
には、ＴｉＯ₂ 、ＢａＳＯ₄ などの無機物粉体（あるい
は顔料）や、有機物顔料などを用いることができる。電
気泳動性微粒子１１の色は特に限定されず、各色のもの
を使用することができる。電気泳動性微粒子１１を構成
する好適な材料として、以下に示す無機酸化物系の顔料
が挙げられる。白色材料としては、ＴｉＯ₂ 、Ｚｎ
Ｏ₂、Ａｌ₂ Ｏ₃、ＳｉＯ₂ などの無機酸化物類、赤色材
料としては、Ｃｄ−Ｓｅ系酸化物類、黄色材料として
は、Ｔｉ−Ｂａ−Ｎｉ系酸化物類、青色材料としては、
Ｃｏ−Ａｌ系酸化物類や、フタロシアニンブルー等、緑
色材料としては、Ｔｉ−Ｚｎ−Ｎｉ−Ｃｏ系酸化物類
や、フタロシアニングリーン等、黒色材料としては、Ｃ
ｕ−Ｆｅ−Ｍｎ系酸化物類や、カーボンブラック等を挙
げることができる。電気泳動性微粒子１１の粒径は、
０．０１〜５μｍの範囲内が好ましく、この程度の大き
さであれば良好な電気泳動特性が得られる。熱溶融性物
質１２中に分散させる電気泳動性微粒子１１の量は、良
好な電気泳動特性および視認性が得られるように適宜設
定可能であり、１〜９０重量％の範囲内、好ましくは５
〜５０重量％の範囲内とされる。

【００１０】本発明において、マイクロカプセル１を構
成する透明シェル１３は、透明であって記録媒体の加熱
温度範囲において耐熱性を有する材料で形成される。具
体的には、６０℃〜２５０℃の温度範囲で耐熱性を有す
る材料が好ましく用いられ、例えばポリウレア樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、メ
タクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸樹脂等が挙げられ
る。マイクロカプセル１は、電気泳動性微粒子１１を熱
溶融性物質１２中に分散させたものを、透明シェル１３
内に封入して構成される。またマイクロカプセル１内に
おいて電気泳動性微粒子１１の電気泳動を生じさせるた
めに、熱溶融性物質１２に、イオン性界面活性剤等を添
加してもよい。本発明で用いられるマイクロカプセル１
の大きさは、大きすぎるとマイクロカプセルを単一層で
塗工した場合の隠蔽性および解像度が低下する傾向にあ
り、小さいほど解像度は良くなるが、その反面コントラ
ストが低下する。したがってマイクロカプセル１として
は、外径が４μｍ〜２００μｍ程度のものが好ましく用
いられる。

【００１１】マイクロカプセル１の構成は、例えば、白
色の熱溶融性物質１２中に、白色以外の色の電気泳動性
微粒子１１を分散させたものを透明シェル１３内に封入
した構成とすることができる。電気泳動性微粒子１１
は、正に帯電するものでも、負に帯電するものでもよ
い。このような構成のマイクロカプセル１は、例えば、
電気泳動性微粒子１１が正に帯電する場合、熱溶融性物
質１２が溶融された状態で電界が印加されると、図２に
示すようにマイクロカプセル１内において電気泳動性微
粒子１１が負極側に電気泳動するので、このマイクロカ
プセル１を正極側から見ると熱溶融性物質１２の色、す
なわち白色に見え、負極側から見ると電気泳動性微粒子
１１の色に見える。

【００１２】マイクロカプセルの他の構成例を図３に示
す。この例のマイクロカプセル２０は、白色の熱溶融性
物質２２中に、白色の電気泳動性微粒子２１ａと、白色
以外の電気泳動性微粒子２１ｂを分散させたものを透明
シェル２３内に封入した構成を有する。色が互いに異な
る電気泳動性微粒子２１ａ、２１ｂは、泳動方向も互い
に異なるものとする。このような構成のマイクロカプセ
ル２０は、例えば、白色の電気泳動性微粒子２１ａが負
に帯電し、白色以外の電気泳動性微粒子２１ｂが正に帯
電するとすると、熱溶融性物質２２が溶融された状態で
電界が印加されると、図３に示すようにマイクロカプセ
ル２０内において２種の電気泳動性微粒子２１ａ、２１
ｂが互いに異なる極側に電気泳動する。この例ではマイ
クロカプセル２０を正極側から見ると白色に見え、負極
側から見ると白色以外の電気泳動性微粒子２１ｂの色に
見える。

【００１３】あるいは、例えば図４に示すように、電気
泳動性微粒子の少なくとも表面を、互いに色が異なる異
種材料で構成した回転型の電気泳動性微粒子３０を用い
てもよい。例えば、電気泳動性微粒子３０の表面を粒子
中心を通る面で分けた２つの半球面３０ａ、３０ｂのう
ち、一方の半球面３０ａの表面の色を白色、他方の半球
面３０ｂの表面の色を白色以外の色とする。また、この
電気泳動性微粒子３０が熱溶融性物質１２中に分散され
た状態で、一方の半球面３０ａと他方の半球面３０ｂと
では電荷の吸着状態に差が生じるように構成する。図４
の例では、一方の半球面３０ａ（白色）には主に負の電
荷が吸着され、他方の半球面３０ｂ（白色以外）には正
の電荷が吸着されるように構成されている。このような
電気泳動性微粒子３０は、例えばフタロシアニンからな
る粒子の表面に、半球面状の酸化チタン膜を形成するこ
とによって得ることができる。あるいは、真球状の白色
樹脂粒子の表面に、着色染料や着色顔料を塗工したもの
でもよい。このような電気泳動性微粒子３０を熱溶融性
物質中に分散させたものを、透明シェル内に封入してな
るマイクロカプセルにあっては、熱溶融性物質が溶融さ
れた状態で電界が印加されると、マイクロカプセル内に
おいて電気泳動性微粒子３０が回転して、負に帯電して
いる白色の半球面３０ａが正極側、正に帯電している白
色以外の半球面３０ｂが負極側となるので、このマイク
ロカプセルを正極側から見ると白色に見え、負極側から
見ると白色以外の半球面３０ｂの色に見える。なお、上
記白色の半球面３０Ａが正の電荷を有し、白色以外の半
球面３０ｂが負の電荷を幽するように構成してもよい。
なおまた、この例のような回転型の電気泳動性微粒子３
０を用いた場合、マイクロカプセル内において、必ずし
も電気泳動性微粒子３０が移動する必要はないが、回転
するとともに移動してもよい。電界の印加によって帯電
した粒子が回転するだけの場合も本発明における電気泳
動に含まれるものとする。

【００１４】本発明で用いられるマイクロカプセルの製
造方法は、特に限定されないが、例えば、従来のカプセ
ルトナーの製造方法として知られているマイクロカプセ
ル化技術を適宜用いることができる。具体例としては、
疎水性液体と親水性液体との界面で、イソシアネート、
ポリオール、およびポリアミンからポリウレア樹脂、あ
るいはポリウレタン樹脂からなるシェルを形成する界面
重合法（特公昭４２−７７１号公報、特開昭５７−１７
９８６０号公報、）が挙げられ、ここでの疎水性液体と
して、本発明における電気泳動性微粒子を溶融状態の熱
溶融性物質中に分散させたものを用いればよい。あるい
は多価イソシアネートと、重合単量体と、重合開始剤と
を含有する疎水性液体からなる分散相と、ポリビニルア
ルコールを含有する親水性液体からなる連続相との液滴
界面で重合反応させる際に、ポリビニルアルコールの活
性水素当量が多価イソシアネートのイソシアネート基の
当量以下となるように分散相を連続相に添加した後、両
者を懸濁させて安定化させ、得られた懸濁液にアミン系
物質を添加する方法（特開平８−１６６６８４号公報）
や、少なくとも多価イソシアネート、重合性単量体、お
よび重合開始剤を含有する分散相を、電荷制御剤が添加
された連続相中に分散させて液滴を形成した後、活性水
素を有する化合物を含有する滴下剤を添加させ液滴界面
で多価イソシアネートと活性水素を有する化合物とを反
応させることによりシェルを形成する方法（特開平８−
１７９５５０号公報）を利用することもできる。これら
の方法を用いる場合は、分散相として本発明における電
気泳動性微粒子を溶融状態の熱溶融性物質中に分散させ
たものを用いればよい。

【００１５】本発明において、基板２の材質、形状等は
任意であり、剛性を有するものであっても、可撓性を有
するものであってもよい。また基板２を構成する材料は
光透過性であってもよく、光を透過しない（非透光性
の）ものでもよい。基板２としては、例えば、ポリ（エ
チレンテレフタラート）フィルム、ポリイミドフィル
ム、ポリカーボネート板、フッ素繊維などの樹脂繊維を
用いた不織布、紙などが好適に用いられる。

【００１６】基板２上にマイクロカプセル１を固定する
ためのバインダ４としては、光透過性であって、後述の
記録工程および消去工程における加熱温度下で固体であ
るものが用いられ、例えばポリエチレンテレフタレー
ト、ポリイミド、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポ
リスルホン、セロファン、芳香族ポリアミド、ポリエー
テルスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
チレン、ポリブタジエン等のオレフィン系樹脂、ポリス
チレン、ＡＳ樹脂、ＢＳ樹脂、およびＡＢＳ樹脂等のス
チレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、
ノルボルネン系樹脂、ポリメタクリル酸メチルおよびエ
チレン・アクリル酸エチル共重合体等のアクリル系樹
脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢
酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、塩化ビニリ
デン・アクリルニトリル共重合体、塩化ビニル・酢酸ビ
ニル共重合体、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、
およびプロピレン・塩化ビニル共重合体等のビニル系樹
脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２等のポリ
アミド樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネイト
樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンオキシド樹
脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂、ポリスルホン樹
脂、ポリウレタン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、
トリフルオロエチレン樹脂、およびポリフッ化ビニリデ
ン等のフッ素樹脂、エチレンセルロース、酢酸セルロー
ス、ニトロセルロース等の繊維素系樹脂、エポキシ樹
脂、アイオノマー樹脂、ロジン誘導体樹脂等、およびこ
れら樹脂のモノマーの共重合体等からなる各種樹脂を好
適に用いることができる。

【００１７】基板２の表面上に固定されるマイクロカプ
セル１の配置は特に限定されず、バインダ中にマイクロ
カプセル１がランダムに配置された状態でもよく、平面
的に整列配置されていてもよい。基板２上に固定される
マイクロカプセル１の量は、少なくとも、記録媒体１０
を平面視したときに、ほぼ全面にわたってマイクロカプ
セル１が存在する程度は必要である。またバインダ４の
使用量は、基板２上にマイクロカプセル１を固定できる
範囲で適宜設定することができる。なお、例えば基板２
の材料が、既に粘着剤を塗布してあるフィルムである場
合など、基板２自体がその表面上にマイクロカプセル１
を固定可能であれば、バインダ４を用いない構成とする
こともできる。

【００１８】透明被覆膜３は、マイクロカプセル１およ
びバインダ４からなる層を覆うように形成されている。
透明被覆膜３の材料としては、光透過性であって、後述
の記録工程および消去工程における加熱温度下で溶融し
ないものが用いられ、例えば、ポリ（エチレンテレフタ
ラート）フィルム、ポリイミドフィルム、ポリカーボネ
ート板等が好適に用いられるが、感熱ヘッド等による加
熱により溶融変形しないものであれば、いずれの材料も
使用可能である。透明電極層７は透明被覆膜３の内側面
のほぼ全面上に一様に形成されている。透明電極層７を
構成する材料は、後述の記録工程および消去工程におけ
る加熱温度下で耐熱性を有するとともに、光透過性を有
する導電性の材料であり、例えばＩＴＯ（錫含有酸化イ
ンジウム）等が好適に用いられる。透明電極層７は膜状
であり、例えば塗工等によって形成することができる。
なお、本実施形態においてマイクロカプセル１およびバ
インダ４からなる層上に直接、透明電極層７を形成可能
であれば、透明被覆膜３を設けない構成とすることもで
きる。

【００１９】電極層６は基板２の内側面のほぼ全面上に
一様に形成されている。電極層６を構成する材料は、後
述の記録工程および消去工程における加熱温度下で耐熱
性を有する導電性の材料であり、非透光性のものでもよ
いが、基板２が光透過性の材料からなり、この基板２側
が表示面となる場合には電極層６も光透過性とする。電
極層６の材料としては、例えばＩＴＯ、銅、アルミニウ
ム等の金属板、金属箔、蒸着膜、カーボン繊維やステン
レスなどの金属繊維を用いた不織布等が好適に用いられ
る。これらは、例えばＩＴＯであれば塗工、銅やアルミ
ニウム等の金属板や金属箔、不織布等であれば粘着剤に
よる接着等によって電極層６を形成することができる。

【００２０】図５および図６は、本実施形態の記録媒体
１０に記録を行うための記録装置の一実施形態を示した
概略構成図である。本実施形態の記録装置は、この装置
に記録媒体１０をセットした状態で、記録媒体１０の電
極層６および透明電極層７に電圧を印加してマイクロカ
プセル１に一様な電界を印加する電界印加手段４１と、
基板２上のマイクロカプセル１全部を一様に加熱する第
１の加熱手段４２と、基板２上のマイクロカプセル１の
一部のみを選択的に加熱できる第２の加熱手段４３を備
えている。電界印加手段４１は、マイクロカプセル１に
対して、ＤＣ電界、またはＤＣ電界にＡＣ電界を組み合
わせた電界を印加することができ、かつ電界の向きを切
換可能なものが用いられる。以下、ＤＣ電界とは、ＤＣ
電界のみの場合とＤＣ電界にＡＣ電界を組み合わせた場
合の両者を含むものとする。マイクロカプセル１に印加
する電界の強さは、マイクロカプセル１内において熱溶
融物質１２が溶融状態のときに電気泳動性微粒子１１が
泳動可能な程度とする必要がある。電界印加手段４１
は、例えば電圧印加電源と一対の電極を具備するものが
用いられるが、本実施形態では一対の電極層６，７が記
録媒体１０と一体に形成されているので、記録装置には
電圧印加電源４１ａを設け、記録媒体１０を記録装置に
セットした状態で電圧印加電源４１ａと一対の電極層
６，７が電気的に接続されるように構成すればよい。

【００２１】第１の加熱手段４２および第２の加熱手段
４３は、表示媒体１０のマイクロカプセル１内の熱溶融
性物質を流動可能な状態に溶融させる程度の加熱を行う
ことができるものであればよく、任意の構成とすること
ができる。図５，６の例では、記録媒体１０の透明被覆
膜３側の上面に加熱面を当接させて、マイクロカプセル
１の加熱を行うように構成されている。第１の加熱手段
は、記録媒体１０を全体的に加熱できるものであればよ
く、例えばヒートローラ、赤外線ランプ、ヒートエレメ
ント（ヒータ）等を用いることができる。また第２の加
熱手段４３は、図示しない制御装置からの画像信号に応
じて、基板２上のマイクロカプセル１のうち、表示しよ
うとする画像の画素となるマイクロカプセル１のみを加
熱できるものであればよく、例えば、サーマルプリンタ
ーヘッド、レーザ照射加熱等を用いることができる。図
６中符号４３ａは加熱している部位を表す。またサーマ
ルプリンターヘッド等の加熱手段であれば、第１の加熱
手段と第２の加熱手段を兼ねることもできる。

【００２２】次に本実施形態の表示媒体に任意の画像を
形成する記録方法について説明する。画像形成に先立っ
て、必要に応じて消去工程を行い、表示面を単一色で画
像が形成されていないリセット状態とする。本実施形態
の表示媒体１０は、透明被覆膜３および透明電極層７が
形成されている面が表示面１０ａである。まず、図５に
示すように、電極層６と透明電極層７に電圧を印加し
て、記録媒体１０に一様なＤＣ電界を印加する。その状
態で、第１の加熱手段４２により表示面１０ａ全面に対
して加熱を施す。第１の加熱手段４２によって印加され
た熱は、透明電極層７および透明被覆膜３を介して基板
２上のマイクロカプセル１全部を昇温し、熱溶融性物質
１２を流動可能な状態に溶融させる。熱溶融性物質１２
が溶融したことにより、マイクロカプセル１内の電気泳
動性微粒子１１が電気泳動可能となり、印加された電界
の向きに応じてマイクロカプセル１内を電気泳動する。
図５の例では、電気泳動性微粒子１１は基板２側に移動
し、その結果表示面１０ａ側から記録媒体１０を見る
と、表示面１０ａ全面が熱溶融性物質１２の色（白色）
に見える。

【００２３】次に、記録媒体１０に画像を記録する場合
は、例えば図６に示すように、電極層６と透明電極７に
上記消去工程とは逆向きに電圧を印加して、記録媒体１
０に消去工程とは逆向きのＤＣ電界を一様に印加する。
その状態で、第２の加熱手段４３により、画像信号に応
じて表示面１０ａの一部のみに対して加熱を行う（図中
符号４３ａは加熱部位）。第２の加熱手段４３により印
加された熱は、透明電極７および透明被覆膜３を介して
加熱部位４３ａ近傍のマイクロカプセル１のみを昇温
し、熱溶融性物質１２を流動可能な状態に溶融させる。
熱溶融性物質１２が溶融したことにより、マイクロカプ
セル１内の電気泳動性微粒子１１が電気泳動可能とな
り、印加された電界の向きに応じてマイクロカプセル１
内を電気泳動する。これにより、加熱部位４３ａ近傍に
おいては、電気泳動性微粒子１１が透明被覆膜３側に移
動し、その結果、表示面１０ａ側から記録媒体１０を見
ると、加熱部位４３ａが電気泳動性微粒子１１の色（白
色以外）に着色された状態に見える。一方加熱が施され
ていない部位は、熱溶融性物質１２が固体のままである
ので、電界が印加されているにもかかわらず、マイクロ
カプセル１内で電気泳動性微粒子１１が電気泳動しない
ので、リセット状態から変化しておらず、熱溶融性物質
１２の色（白色）に見える。したがって、白色の背景中
に、白色以外の色の画像が形成されたように見える（記
録工程）。この後、マイクロカプセル１に対する加熱を
停止すると、熱溶融性物質１２は自然冷却されて常温に
戻り固化するので、画像が固定化される（画像固定化工
程）。画像形成後にマイクロカプセル１を積極的に冷却
させる手段を設けてもよい。また、記録媒体１０に任意
の画像を再記録する場合は、上記消去工程を行って表示
面１０ａをリセット状態とした後、上記記録工程および
画像固定化工程を行えばよい。

【００２４】本実施形態によれば、記録媒体１０に対し
て一様な電界を印加した状態で加熱を施すことにより、
加熱された部位においてのみ、マイクロカプセル１内で
電気泳動性微粒子１１が電気泳動するので、電気泳動性
微粒子１１の色と熱溶融性物質１２の色とのコントラス
トによる画像を形成することができる。また、表示媒体
１０への加熱を停止すると熱溶融性物質１２が固化され
て電気泳動性微粒子１１が固定されるので、形成された
画像が固定化される。このようにして固定化された画像
は、熱溶融性物質１２が再び溶融しない限り安定して保
存され、衝撃や電界の印加による濃度変化等が生じな
い。また、記録媒体１０を再び加熱して、記録時とは逆
向きの電界を印加することによって、一端形成された画
像を簡単に消去することができるとともに、画像の記録
および消去を繰り返し行うことができる。また、表示媒
体に印加する電界は一様であるので、マイクロカプセル
１を挟むように一対の電極層を設ければよく、電極の構
成が簡単である。

【００２５】また、本発明で用いる熱溶融性物質１２
は、分子量分布が狭く、一定加熱温度で瞬時に溶融する
ので、マイクロカプセル１内の熱溶融性物質１２は短時
間で溶融可能であり、画像信号への応答性が良好であ
る。したがって、例えば画像形成のための第２の加熱手
段４３としてサーマルプリンターヘッドなど、安価かつ
高精細な機器を用いて記録が可能である。例えばサーマ
ルプリンターヘッドを用いた場合、９０℃〜１５０℃で
０．１msec〜５msec程度の加熱で、マイクロカプセル１
内の熱溶融性物質１２を融点以上に加熱することができ
る。また、電気泳動性微粒子１１の電気泳動は、マイク
ロカプセル１内の狭い空間内で行われるので泳動距離が
短く、短時間で画像を形成することができる。したがっ
て、例えば自動改札のように記録媒体を移動させながら
短時間で記録を行う場合にも適用可能である。さらに、
電気泳動性微粒子１１がマイクロカプセル１内に封入さ
れているので、電気泳動性微粒子１１の凝集や付着が生
じにくく、表示ムラが少ない解像度に優れた画像が再現
性良く得られる。さらにまた、本発明では、特に５０μ
ｍ以下の粒子径を有するマイクロカプセルを用いれば、
非常に薄膜化が可能になり、電子ペーパーなどへの応用
方法として有効な手段となり得る。また折り曲げても表
示ムラが少ない。また、本発明の記録媒体は安価に製造
することが可能であり、また技術的に確率された感熱ヘ
ッドを使用することが可能であるので、コストメリット
が高い。また表示イメージが常温では固定化されるため
画像が劣化することがない。さらに本発明では、マイク
ロカプセルの表示色をイエロー、マゼンタ、シアンに設
定し、感熱ヘッドを３色の信号別に配置する等の付加的
な工夫で容易にカラー化が可能である。

【００２６】なお、上記の実施形態では、図２に例示し
た構成のマイクロカプセル１を用いたが、これに代えて
図３の例のマイクロカプセル２０を用いてもよく、ある
いは電気泳動性微粒子として図４の例の電気泳動性微粒
子３０を用いてもよい。特に図２に示すように、熱溶融
性物質１２中に、これとは異なる色の１種の電気泳動性
微粒子１１を分散したマイクロカプセル１を用いると、
単色表示装置としてコントラストが良好で鮮明な画像が
得られるという利点があり、図３に示すように、熱溶融
性物質２２中に、色および泳動方向が異なる２種の電気
泳動性微粒子１１を分散したマイクロカプセル１を用い
ると、ハーフトーンの表示が可能となり、また特定の調
色が可能となるという利点が得られる。さらに図４に示
すように、表面が２色の半球面からなっている電気泳動
性微粒子３０を用いると、応答速度が高く、コントラス
トが更に良好となるという利点が得られる。

【００２７】また、上記実施形態では、多数のマイクロ
カプセル１を挟むように基板２と透明被覆膜３を設け、
それぞれの内側面に電極層６および透明電極層７を設け
たが、電極層は基板２または透明被覆膜３の外側面上に
設けてもよい。また図７に示すように電極層６および透
明電極層７を設けずに、基板２と透明被覆膜３を対向配
置させた構成の記録媒体４０でもよい。この場合は、記
録装置の電界印加手段に一対の電極を設けるか、あるい
は、記録装置の電界印加手段において電極の代わりに静
電体を設け、その表面を帯電させることで記録媒体４０
に電界を印加することも可能である。あるいは図８に示
すように、基板２の内側面上に電極層６を設け、透明被
覆膜３上には電極層を設けない構成の記録媒体５１でも
よい。この場合は、記録装置の電界印加手段に、基板２
上の電極層６と対向するように電極を設ける。あるい
は、図９に示すように、基板２上にマイクロカプセル１
を密に整列配置させ、光透過性のバインダ４で固定させ
た構成の記録媒体５２でもよい。あるいは、図１０に示
すように、基板２上にマイクロカプセル１を１層をなす
ように配置させ、光透過性のバインダ４で固定させた構
成の記録媒体５３でもよい。なお、マイクロカプセル１
およびバインダ４からなる層を挟持するように、表裏両
面に任意の層を積層する場合、少なくとも表示面となる
側に積層する層は光透過性の材料で構成する必要があ
る。

【００２８】特に、図１に示すように、記録媒体１０が
一対の電極層６，７を備えた構成とすれば、例えば、記
録媒体１０の全面に一様の熱、電界を印加することで、
表示イメージを瞬時に消去することが可能である。ま
た、パターン化された加熱面を用いることで、瞬時にイ
メージを記録することができる。また、特定の画像装置
を通さなくても、例えば、ハンディー型の加熱ヘッド
と、電界を印加する手段を併用することで、簡便に画像
を記録することが可能である。一方、図７に示すよう
に、記録媒体４０に電極層を設けない構成とすれば、例
えば、高価なＩＴＯ層などを用いることなく、一様な電
界を印加する装置を感熱記録ヘッド近傍に併設すること
によって、従来の感熱ヘッドをそのまま用いて簡便に画
像イメージを表示することができる。また図８に示すよ
うに、電界印加のための一対の電極のうちの一方を記録
媒体５１と一体的に設ける構成とすれば、例えば、電極
を併設したハンディ型の感熱ヘッドを用いることで、専
用の画像表示装置を用いることなく、適当なアースを準
備するだけで容易に画像記録を行うことができる。さら
に図９および図１０に示すように、マイクロカプセル１
を整列配置した構成とすれば、例えば、高価なＩＴＯ層
などを用いることなく、一様な電界を印加する装置を感
熱記録ヘッド近傍に併設することによって、従来の感熱
ヘッドをそのまま用いて簡便に画像イメージを表示する
ことができる。また非常に薄型の記録媒体となり紙ライ
クな画像記録を実現することができる。

【００２９】なお、基板２上に固定される複数のマイク
ロカプセル１の色調は単一である必要はなく、基板上に
異なる色調のマイクロカプセル１が混在していてもよ
い。例えば、シアンに着色された電気泳動性微粒子を有
するマイクロカプセルと、マゼンタに着色された電気泳
動性微粒子を有するマイクロカプセルと、イエローに着
色された電気泳動性微粒子を有するマイクロカプセルと
を、基板２上にモザイク配列等の所定の配列で固定し、
３色のマイクロカプセルで１つの画素を構成するととも
に、個々のマイクロカプセルを独立して加熱制御できる
ようにすれば、フルカラー表示が可能である。また、上
記実施形態では、熱溶融性物質を白色としたが、これ以
外の色としてもよく、電気泳動性微粒子の色を背景色と
し、熱溶融性物質の色が画像の色となるように構成する
こともできる。

【００３０】本発明の具体的な適用例としては、例えば
各種プリペイドカード、定期券、回数券、通行券、入場
券、価格表示カードなどのカード類、各種記録用紙、各
種ディスプレー、ニュース・情報伝達・広告などのリラ
イタブル用紙などが挙げられる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録媒体に、一様な電界を印加しつつ加熱を施し、加熱部
位を制御するという簡単な方法で、画像の記録および消
去を行うことができる書き換え可能な記録媒体が得られ
る。また本発明の記録媒体は、マイクロカプセル内にお
ける電気泳動性微粒子の電気泳動により画像の記録およ
び消去を行うので、応答速度が速く、解像度にも優れて
いる。さらに、画像を形成する電気泳動性微粒子は、非
加熱時は固体であり加熱によって液体となる熱溶融性物
質中に分散されており、非加熱状態では安定して固定さ
れているので画像の保存性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の記録媒体の一例を示す概略構成図で
ある。

【図２】 本発明に係るマイクロカプセルの一例を示す
説明図である。

【図３】 本発明に係るマイクロカプセルの他の例を示
す説明図である。

【図４】 本発明に係る電気泳動性微粒子の一例を示す
説明図である。

【図５】 本発明に係る記録方法の例における消去工程
を示す説明図である。

【図６】 本発明に係る記録方法の例における記録工程
を示す説明図である。

【図７】 本発明の記録媒体の他の例を示す概略構成図
である。

【図８】 本発明の記録媒体の他の例を示す概略構成図
である。

【図９】 本発明の記録媒体の他の例を示す概略構成図
である。

【図１０】 本発明の記録媒体の他の例を示す概略構成
図である。

【符号の説明】

１、２０…マイクロカプセル、２…基板、３…透明被覆
膜、４…バインダ、６…電極層、７…透明電極層、１
０、４０、５１、５２、５３…記録媒体、１１,２１
ａ、２１ｂ、３０…電気泳動性微粒子、１２、２２…熱
溶融性物質、１３、２３…透明シェル、４１…電界印加
手段、４２…第１の加熱手段、４３…第２の加熱手段、
４３ａ…加熱部位。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非加熱時は固体であり加熱によって液体
   となる熱溶融性物質、および該熱溶融性物質中に分散さ
   れた電気泳動性微粒子を耐熱性透明シェル内に封入して
   なるマイクロカプセルを多数個、基板上に固定してなる
   ことを特徴とする記録媒体。
2. 【請求項２】 前記熱溶融性物質と、前記電気泳動性微
   粒子の色が異なっていることを特徴とする請求項１記載
   の記録媒体。
3. 【請求項３】 １個のマイクロカプセル内に、色および
   泳動方向の両方が互いに異なる複数種の電気泳動性微粒
   子が封入されていることを特徴とする請求項１または２
   のいずれかに記載の記録媒体。
4. 【請求項４】 前記電気泳動性微粒子の表面が、色が異
   なる２つの半球面からなっており、該２つの半球面の一
   方には負の電荷が吸着し、他方には正の電荷が吸着する
   性質を有することを特徴とする請求項１または２のいず
   れかに記載の記録媒体。
5. 【請求項５】 前記基板上に固定されたマイクロカプセ
   ルが、前記基板上で１層をなすように配置されているこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の記録媒
   体。
6. 【請求項６】 前記マイクロカプセルが前記基板と被覆
   膜の間に固定されており、前記基板および前記被覆膜の
   少なくとも一方は光透過性の材料で形成されていること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の記録媒
   体。
7. 【請求項７】 前記マイクロカプセルを前記基板上に固
   定する手段として光透過性のバインダが用いられている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の記録
   媒体。
8. 【請求項８】 前記マイクロカプセルに電界を印加する
   ための電極層を少なくとも一層備えていることを特徴と
   する請求項１〜７のいずれかに記載の記録媒体。
9. 【請求項９】 ２層の電極層が、少なくとも前記マイク
   ロカプセルを介して対向配置されており、該２層の電極
   層の少なくとも一方は透明電極層であることを特徴とす
   る請求項８記載の記録媒体。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載の記録
    媒体と、前記基板上のマイクロカプセルの全部または一
    部に一様な電界を印加する電界印加手段と、前記基板上
    のマイクロカプセルの全部または一部を一様に加熱する
    第１の加熱手段と、前記基板上のマイクロカプセルのう
    ちの所望の一部を選択的に加熱可能な第２の加熱手段と
    を備えてなることを特徴とする記録装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれかに記載の記録
    媒体を用い、該記録媒体の前記基板上の前記マイクロカ
    プセルの全部または一部に一様な電界を印加した状態
    で、前記マイクロカプセルのうちの所望の一部を加熱し
    て前記熱溶融性物質を溶融させることによって、該一部
    のマイクロカプセル内の電気泳動性微粒子を電気泳動さ
    せて画像を形成する記録工程と、該記録工程の後、前記
    熱溶融性物質を固化させて前記画像を固定化する画像固
    定化工程を有することを特徴とする記録方法。
12. 【請求項１２】 さらに、前記記録媒体の前記基板上の
    前記マイクロカプセル全部または一部に一様な電界を印
    加した状態で、該全部または一部のマイクロカプセルを
    一様に加熱して前記熱溶融性物質を溶融させる消去工程
    を有することを特徴とする請求項１１記載の記録方法。