JP2006281503A - 記録材並びにその記録材を用いた画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フルカラーの記録情報を秘密保持可能に記録する記録材並びにその記録材を用いた画像形成方法及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】秘密保持記録材１０は３枚の記録紙１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）が重ねて剥離可能に圧着されて構成される。それぞれの記録紙１１には顕色剤１２と特定周波数の超音波に共振して破壊される色素カプセル１３（１３ａ−１、１３ａ−２、・・・１３ｃ−２、１３ｃ−３）とがほぼ均一に分散して内包されている。これら３枚の記録紙１１にそれぞれ分散して内包される色素カプセル１３は、それぞれ共振周波数が異なるように形成されている。超音波ヘッドにより画像情報に応じて所定周波数の超音波を秘密保持記録材１０に照射する。色素カプセル１１はマゼンタ、シアン、又はイエローのロイコ色素を含んだカプセルであり特定周波数の超音波に共振してカプセルが破壌されカプセル内のロイコ色素がカプセル周囲の顕色剤１２と反応し発色する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フルカラーの記録情報を秘密保持可能に記録する記録材並びにその記録材を用いた画像形成方法及び画像形成装置に関する。

近年、種々の料金の請求金額の通知、払い戻し金の振り込み通知、顧客として登録すべきコード番号の通知、又はその他のプライベート情報等の重要且つ秘密を要する情報が記載された葉書の郵送が広く行われている。この場合、秘密情報保護のため秘匿すべき情報部分に不透明もしくは読み難くする印刷の施された隠蔽ラベルが剥離可能に積層されている。そして、これら隠蔽ラベルについての種々なる提案も行われている。

また、葉書に限らず、例えば給与明細書、学生の成績通知表、親展内容のファクシミリ等の個人に係る秘密情報を他人に容易に知られないようにするための種々なる提案もなされている。

例えば、記録紙の記録面に隠蔽ラベルを貼着する方式が知られている。この隠蔽ラベルは通常の背貼りラベルと同様に単品で提供され得るものであり、使用に際しては手作業で記録紙の印字済み面に貼り付けることになる。しかし、これでは不便であるので、改良案も提案されている。

図２９(a),(b),(c) は、そのような秘密情報を隠蔽する記録方式の他の例を示す図である。この方式の記録材１は、同図(a) に示すように、受像紙本体２と、ベース紙３に熱転写インク層４が形成されたものとを積層し、更にその上に感熱紙５を一部領域に積層して形成される。

そして、同図(b) に示すように、感熱紙５側から発熱記録ヘッド６を発熱させて感熱紙５部分に宛て名等の一般伝達事項７を記録し（発色させ）、その感熱紙５部分以外の領域で、つまり直接ベース紙３側から、発熱記録ヘッド６を発熱させて熱転写インク層４により受像紙本体２上に秘密情報を印字（転写）するものである。

宛て先人は、同図(c) に示すように、先ず感熱紙５上の宛て名や一般伝達事項７を読み取り、次にベース紙３を受像紙本体２から引き剥がすことにより、受像紙本体２上に熱転写されたインク４−１により記録された秘密情報を読み出すことができる。（例えば、特許文献１参照。）
実開昭６３−０４１５８２号公報

しかしながら上記特許文献１の感熱発色と感熱転写による秘密記録方式は、印字すべき記録紙と隠蔽シートとの間に印字が出来るから、印字物に後から隠蔽部材を貼着する方式に比較して、後から隠蔽部材を貼着する作業が不要である分だけ便利といえるが、表紙として宛て名等の一般伝達事項７を記録する紙面領域が限られるという問題を有している。

また、上記の記録方式では、フルカラーで印字することが不可能である。つまり、この記録方式は、秘密情報と非秘密情報の如何に拘らず記録情報が単一色になってしまう。これでは、近年の印字分野の市場において強くなっているフルカラー印字の要望に応えることができない。

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、フルカラーの記録情報を秘密保持可能に記録する記録材並びにその記録材を用いた画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。

以下に、本発明に係わる記録材並びにその記録材を用いた画像形成方法及び画像形成装置の構成を述べる。
先ず、第１の発明の記録材は、顕色剤と特定周波数の超音波に共振して破壊される色素カプセルとをほぼ均一に分散して内包する記録紙を複数枚重ねて構成される。

上記色素カプセルは、例えば、重ねられた上記記録紙毎に共振周波数が異なるように構成され、また、例えば、上記超音波による共振と圧力とにより破壊されるように構成される。

この、記録材においては、例えば、重ねられた上記記録紙を剥離可能に圧着されて構成されることが好ましい。
次に、第２の発明の画像形成方法は、上記の記録材を用いて超音波の照射により重ねられた上記記録紙に所望の画像を形成するように構成される。

更に、第３の発明の画像形成装置は、上記の記録材を用いて超音波の照射により重ねられた上記記録紙に所望の画像を形成するように構成される。

本発明によれば、フルカラーの記録情報を秘密保持可能に記録する記録材並びにその記録材を用いた画像形成方法及び画像形成装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は、一実施形態における秘密保持記録材の構成を示す断面図である。同図に示す秘密保持記録材１０は、３枚の記録紙１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）が重ねて剥離可能に圧着されて構成されている。

それぞれの記録紙１１には、顕色剤１２と特定周波数の超音波に共振して破壊される色素カプセル１３（１３ａ−１、１３ａ−２、・・・１３ｃ−２、１３ｃ−３）とがほぼ均一に分散して内包されている。また、３枚の記録紙１１にそれぞれ分散して内包される色素カプセル１３は、それぞれ共振周波数が異なるように形成されている。

それぞれの色素カプセル１１は、ロイコ色素を含んだカプセルであり、特定周波数の超音波に共振してカプセルが破壌されることにより、カプセル内のロイコ色素がカプセルの周囲に配置されていた顕色剤１２と反応し発色する。

上記の色素カプセル１３ａ−１、１３ｂ−１、１３ｃ−１は、例えばマゼンタの色素カプセルであり、色素カプセル１３ａ−２、１３ｂ−２、１３ｃ−２は、例えばシアンの色素カプセルであり、色素カプセル１３ａ−３、１３ｂ−３、１３ｃ−３は、例えばイエローの色素カプセルである。また、図に示していないがブラックの色素カプセルを含めるようにしてもよい。

尚、ロイコ色素と顕色剤は、反応すれば白色（無彩色）から有彩色に発色する。ただしロイコ色素を固体のまま使用すると発色反応が微小な点でのみ起きる。しかし、本例ではロイコ色素をオイルに溶解することによってカプセル全体で反応させるとともに、反応が瞬時に行われて発色するようにしている。

図２は、上記の秘密保持記録材１０を用いてフルカラーの記録情報を秘密保持可能に記録する画像形成装置の構成を示す模式的断面図である。同図に示すように画像形成装置１５は、外部上面に排紙トレー１６を形成され、内部下面に給紙カセット１７が着脱自在に収容されている。給紙カセット１７には、多枚数の図１に示した秘密保持記録材１０が載置・収容されている。

給紙カセット１７の給紙口（図の右端部）上方には、給紙コロ１８が配置され、この給紙コロ１８の一回転毎に、給紙カセット１７から秘密保持記録材１０が取り出されて用紙搬送路１９の始端部（図では下端部）に給送される。

用紙搬送路１９は、ほぼ垂直に上方に延設されており終端部（図では上端部）は横に屈曲して、排紙トレー１６の上方に開口する排紙口２１に連通する。この用紙搬送路１９に沿って始端から終端まで、２対の給紙ローラ対２２、プラテンローラ２３、このプラテンローラ２３に対向して配置され、支持部材２４に支持された超音波ヘッド２５、搬出ローラ対２６、排紙ローラ対２７が順次配設されている。

尚、上記の超音波ヘッド２５は、図の紙面奥行き方向（秘密保持記録材１０の搬送幅方向つまり印字主走査方向）に摺動する移動型超音波ヘッドでもよく、又は紙面奥行き方向に延在して固定配置されるライン型超音波ヘッドでもよい。

給紙カセット１７の後部（図の左方部）上方に、所定枚数の回路基板を装着可能な電装部２８が配設されている。電装部２８に配設される回路基板には複数の電子部品からなる制御部２９と、電源部３１が搭載されている。

上記用紙搬送路１９に給送された秘密保持記録材１０は、２対の給紙ローラ対２２に搬送を引き継がれて上方へ搬送され、プラテンローラ２３と超音波ヘッド２５との対向部において、超音波ヘッド２５から画像情報に応じた所定の周波数の超音波を選択的に照射される。

これにより、秘密保持記録材１０において、色素カプセル１３のカプセル壁（保護外壁）が、所定の周波数に対応して選択的に破壊され、内部のロイコ色素が顕色剤１２と反応してそれぞれの色を発色する。

このようにしてフルカラーの画像を所定の記録紙１３に形成された秘密保持記録材１０は、搬出ローラ対２６、排紙ローラ対２７へと順次搬送を引き継がれて、排紙口２１から排紙トレー１６上に排出される。

図３(a),(b) は、上記の画像形成装置１５の超音波ヘッド２５による秘密保持記録材１０への記録の態様を説明する図である。上述したように、画像情報に応じて超音波ヘッド２５から秘密保持記録材１０に向けて照射された所定の周波数の超音波によって、記録紙１１中の色素カプセル１３が選択的に破壊される。

すなわち、図３(a) に示すように、１枚目の記録紙１１ａのみに印字情報１４ａを印字する場合は、色素カプセル１３ａ（１３ａ−１、１３ａ−２、１３ａ−３、図１参照、以下同様）の共振周波数と同じ周波数の超音波を超音波ヘッド２５から照射する。

図３(b) に示すように、２枚目の記録紙１１ｂ及び３枚目の記録紙１１ｃに印字情報１４ｂ及び印字情報１４ｃを印字する場合には、色素カプセル１３ｂ（１３ｂ−１、１３ｂ−２、１３ｂ−３）及び色素カプセル１３ｃ（１３ｃ−１、１３ｃ−２、１３ｃ−３）それぞれの共振周波数に応じた周波数の超音波を超音波ヘッド２５から照射する。

これにより、１枚目の記録紙１１ａには印字せず、２枚目の記録紙１１ｂ及び３枚目の記録紙１１ｃのみに印字することができる。
図３(b) は、１枚目、２枚目及び３枚目の記録紙１１に、一度の走査で記録紙１１ごとに個別の情報を記録した場合の様子を示している。上述したように３枚の記録紙１１にそれぞれ分散して内包される色素カプセル１３は、それぞれ超音波に対する共振周波数が異なるように形成されているので、図３(b) に示すように、３枚の記録紙１１に一度の走査で記録紙１１ごとに個別の情報を記録することができる。

この後、必要に応じて、１枚目の記録紙１１ａを圧着から剥がすことにより、それまで隠されていた２枚目の記録紙１１ｂに印字された情報を見ることが出来、更に２枚目の記録紙１１ｂを圧着から剥がすことにより、それまで隠されていた３枚目の記録紙１１ｃに印字された情報を見ることが出来る。

尚、異なる共振周波数の色素カプセルと顕色剤を含有すれば記録紙を重ねる枚数に制限はない。
また、上記の実施形態１では、秘密保持記録材１０への記録について説明したが、本発明の秘密保持記録材１０への記録方法をノンカーボン式の複写用紙に適用すれば、これまで不可能であったノンカーボン式複写用紙のフルカラー複写が可能になる。

図４(a),(b) は、上記の色素カプセルの製造工程中において生成される油滴粒と最終的に形成される色素カプセルを、それぞれ模式的に示す図である。以下に色素カプセルの製造方法をシアン色用の色素カプセルの場合を例にとって説明する。

先ず、シアン色用の色素カプセルを作成するために、予めクリスタルバイオレットラクトン（山本化成製ロイコ色素ＣＶＬ）５部を、高沸点溶媒となるフェニルキシリルエタン（沸点２９５〜３０５℃、日本石油化学製ＳＡＳ−２９６）９５部に加温下で溶解して、シアン発色材としての透明のロイコ色素オイルを作製する。

次に、このシアン色用ロイコ色素オイル１５ｇと、気泡剤として中沸点溶剤のｐ−キシレン（沸点１３８℃）１５ｇと、壁材としてトリレンジイソシアネート／トリメチロールプロパン付加物（日本ポリウレタン工業製コロネートＬ）１４ｇと、更に同じく壁材としてジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネート（日本ポリウレタン工業製ミリオネートＭＲ−２００）１ｇとを撹拌して均一に混合させ、芯物質の混合油液を作製する。

続いて、ポリビニルアルコール（重合度１７００、けん化度８８％、クラレ製ＰＶＡ２１７）１．５ｇを水１５０ｇに溶解させた分散安定剤を作製する。
そして、この分散安定剤に上記の芯物質混合油液を滴下しながら、ホモジナイザー（homogenizer:乳剤機、ＩＫＡ社製ウルトラ・タラックスＴ２５ベーシック ）により、上記の芯物質混合油滴が４μｍになるように撹拌する。これにより４μｍφの芯物質混合油滴のＯ／Ｗ（Oil/Water）のエマルジョンが作製される。

次に、このＯ／Ｗエマルジョンを通常の羽付撹拌装置で撹拌しながら、壁反応剤としてのテトラエチレンペンタミン１．５％水溶液を滴下していく。この滴下が終了したならば、７０℃の水槽で温度を保ち、撹拌を続けて３時間反応させる。

これにより、芯物質混合油滴との界面で、上記の壁材と壁反応剤による界面重合反応が行われ、保護外壁としての粒径４μｍφのカプセル壁が生成される。こうして得られた粒径４μｍの色素カプセルは、光学顕微鏡で観察すると球状で芯が液体の色素カプセルであることが分かる。

この後、デカンテーション（decantation：固形物を沈降させた後上澄み液だけを流し去る操作 ）により水と色素カプセルを分離して水を捨て、多量の水で洗浄する作業を繰り返した後、遠心分離機を用いて色素カプセルを沈降させて濃厚分散液を得、この濃厚分散液を凍結乾燥装置に入れて液を凍らせてから水分を気化させて乾燥し、色素カプセル粉末を得た。この段階では、図２(a) に示すように、色素カプセル内に気泡剤を含んではいるが気泡はまだ出来でいない。

図４(a) は、界面重合反応によって生成されたカプセル壁（保護外壁）と、中沸点の気泡剤が揮発するときの様子を示している。図４(a) に示すように、分散油滴３２は、ロイコ色素と高沸点溶媒からなるロイコ色素オイルと壁剤とが混合された永久芯物質３３と、中沸点の気泡剤からなる一時芯物質３４とからなり、周囲を取り囲む分散安定剤３５に滴下混合された壁反応剤３６との界面重合反応によりカプセル壁（保護外壁）３７が形成されている。

続いて、上記の色素カプセル粉末を、真空乾燥機に入れ、温度１２０℃の状態で２４時間保持して、図４(a) の矢印ａに示すように、ｐ−キシレンを揮発させ、液体相のロイコ色素オイルと、揮発したｐ−キシレンと入れ替わった外気からなる気体相とを含んだ含気泡型のロイコ色素オイルを内包する色素カプセルを得る。

すなわち、図４(b) に示すように、カプセル壁（保護外壁）３７に囲繞された液体相のロイコ色素オイル３８と、揮発した一時芯物質３４と入れ替わった気体相の外気３９とを含む含気泡型のロイコ色素を内包する色素カプセル１３が得られる。

しかし、このまま冷却したのでは粒子の形状が変形する虞があるので、最終工程において、更に上記に続けて真空乾燥機の降温温度と気圧と保持時間とを制御しながら徐々に冷却する。

この最終処理後に、真空乾燥機内の圧力を大気圧にして、色素カプセル１３を取り出して、電子顕微鏡で観察すると、ほぼ全て図２(b) に示した状態が維持されて、つぶれ等の変形の無い球形の含気泡型の色素カプセル１３が高い製造歩留まりで得られる。

尚、ホモジナイザーによる油滴の大きさは、例えば１μｍ、２μｍ、・・・、１０μｍというように所望の大きさに設定することができる。これにより、超音波に対する共振周波数の異なる所望の数だけの色素カプセル１３を得ることができる。この色素カプセル１３の粉末を顕色剤中に分散させたものを、図１及び図３(a),(b) に示した記録紙１１に含有させる。

尚、マゼンタ、シアン、イエロー（又は更にブラックを加えても良い）の３色（又は４色）の色素カプセル１３を均一に顕色剤中に分散させるのは、やや手数を要するので、３色又は４色の色素カプセル１３を同量ずつ大径マイクロカプセル内に顕色剤と共に含有させる方法もある。

これであると、大径マイクロカプセルを記録紙１１に均一に塗布するだけで、３色又は４色の色素カプセル１３を記録面上に均一に分散されたと同様の記録紙１１を得ることができる。

図５(a) は、上記大径マイクロカプセルの構造を示す図であり、同図(b) は、その内部に包含される小径マイクロカプセル（色素カプセル１３）の構造を示す図である。
同図(a) に示すように、大径マイクロカプセル４０は大径カプセル壁４１内に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４種類の小径マイクロカプセル４２（４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙ、４２Ｋ）を内包した構成であり、各小径マイクロカプセル４２には小径カプセル壁４３が形成されている。

また、上記小径マイクロカプセル４２は、大径マイクロカプセル４０内に封入されたジェル状の保持層４４中にランダムに分散している。
また、同図(b) に示すように、小径マイクロカプセル４２は、上述したように小径カプセル壁４３で覆われ、発色剤４５を内包し、さらに、気泡４６が封入されている。この小径マイクロカプセル４２の構成は、付与されている番号は異なるが、図４(b) に示した色素カプセル１３の構成と同一である。

そして、図５(b) に示すように、小径カプセル壁４３の外側を、上述した保持層４４中に分散されている顕色剤４７が取り囲んでいる。
以下、簡単に大径マイクロカプセル４０の製法を述べる。先ず、顕色材オイルを作製する。顕色剤オイルは、顕色剤（三光化学Ｒ−０５４）３０部を高沸点溶媒オイル（日本石油化学ＳＡＳ−２９６）７０部で溶解して作製する。

他の材料、すなわち、シアン色用カプセル、マゼンタ色用カプセル、イエロー色用カプセル、壁材、分散安定材、及び壁反応剤（滴化処理用液）は小径マイクロカプセル（色素カプセル１３）の製法時のものと同一成分、同一組成である。

先ず、フルカラー発色用つまりシアン、マゼンタ、イエローの３種類の小径マイクロカプセルを含む大径マイクロカプセルの製法について説明する。顕色剤オイルを２０ｇ、シアン色用カプセルを１．８ｇ（色素分０．０４５ｇ）、マゼンタ色用カプセルを３．０ｇ（色素分０．０４５ｇ）、イエロー色用カプセルを３．０ｇ（色素分０．０４５ｇ）、壁材を１ｇ、他の壁材を１４ｇを均一に撹拌して混合油液を生成する。

この混合油液を、分散安定剤に滴下しながら、ホモジナイザーにより、油滴が１０μｍになるように撹拌する。これにより１０μｍφの混合油滴のＯ／Ｗのエマルジョンが作製される。

次に、このＯ／Ｗエマルジョンを通常の羽付撹拌装置で撹拌しながら、７０℃で３時間反応させる。これにより、混合油滴との界面で、上記の壁材と壁反応剤による界面重合反応が行われ、保護外壁としての粒径１０μｍφのカプセル壁が生成され、大径マイクロカプセルの分散溶液が得られる。

この後、最終処理として、この粒径１０μｍφの大径マイクロカプセルの分散溶液を多量の水でカプセルを洗浄し、遠心分離機を用いて大径マイクロカプセルを沈降させ濃厚分散液を得、この分散液を凍結乾燥装置に入れて液を凍らせて水分を気化させて乾燥し、大径マイクロカプセル粉末を得る。得られたカプセル粒子を、超音波を照射する代わりに、白板上でつぶすと、どれも適正な黒色を発色する。

すなわち、いずれも同一の色素分０．０４５ｇになるように作製されたシアン、マゼンタ、イエローの３原色による適正な黒色が発色したことになる。
上記実施の形態では、大径マイクロカプセルの中に封入する小径マイクロカプセルが発色する色を、マゼンタ、シアン、イエローの三色で説明しているが、これに限ることなく、黒を加えるようにしてもよく、また、ライトマゼンタ、ライトシアンのような中間色を発色する無色色素カプセルを加えるようにしてもよい。その場合も小径カプセル壁の径と内部の気泡量を異ならせることによって色毎に小径カプセル壁を選択的に破壊することができる。

上記の大径マイクロカプセル４０の直径は例えば１０μｍで構成され、小径マイクロカプセル４２の直径は、例えば１μｍ〜４μｍ程度である。このように小径マイクロカプセル４２つまり小径カプセル壁４３の直径が色毎に異なるので、色毎に超音波に対する共振周波数が異なり、その共振周波数によって選択的に小径カプセル壁４３を破壊することができるようになる。

また、上記のように小径カプセル壁４３内に気泡４６を内包すると、小径カプセル壁４３内部の音響インピーダンスを変化させることができることが知られており、より少ないエネルギーの共振によって小径カプセル壁４３を破壊し易くなることが判明している。

図６(a),(b) は、小径マイクロカプセル４２の気泡半径別振幅と周波数依存性を示す図である。同図(a),(b) は、横軸に超音波の共振周波数をＨｚで示し、縦軸に小径マイクロカプセル４２の振幅（ΔＲ/Ｒo）を示している。

同図(a) は、マゼンタ、シアン、イエローにそれぞれ発色する小径マイクロカプセル４２（４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙ）の半径の変化率を色別毎に異ならせた時の共振周波数を表したものであり、イエロー（Ｙ）に発色する小径マイクロカプセル４２Ｙに照射する共振周波数を４２ｆ−ｙで示し、マゼンタ（Ｍ）に発色する小径マイクロカプセル４２Ｍに照射する共振周波数を４２ｆ−ｍで示し、シアン（Ｃ）に発色する小径マイクロカプセル４２Ｃに照射する共振周波数を４２ｆ−ｃで示している。

実験によれば、小径マイクロカプセル４２の最大振幅が５０％以上膨張すると、小径カプセル壁４３に亀裂が生じることが確認された。したがって、同図(a) に示すように、膨張率が６０％を超える周波数（共振周波数）を持つ超音波を照射することによって、所望の小径マイクロカプセル４２の小径カプセル壁４３を破壊し、発色剤と顕色剤を混合反応させて、所望の色を発色させることができる。

また、同図(b) は、大径マイクロカプセル４０内に小径マイクロカプセル４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙと更にブラック（Ｋ）の小径マイクロカプセル４２Ｋを含む場合の特性を示す図である。この場合、同図(a) から分かるように、上記３種の共振周波数と異なる共振周波数４２ｆ−ｋの設定を行い、ブラック（Ｋ）を加えた４種の小径マイクロカプセル４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙ、４２Ｋを選択的に破壊することができる。

（実施形態２）
ところで、図１に示した秘密保持記録材１０において、最上層の記録紙１１ａには、超音波のほかに、例えば紫外線のような特殊な光を照射することができるので、紫外線の照射によって硬化する素材を用いた上記とは破壊特性の異なる大径マイクロカプセルを用いることができる。これを実施形態２として以下に説明する。

図７は、実施形態２として用いられる大径マイクロカプセルの概略図である。同図に示す大径マイクロカプセル５０には、マゼンタ発色カプセル５１Ｍ、シアン発色カプセル５１Ｃ、イエロー発色カプセル５１Ｙ、ブラック発色カプセル５１Ｋが内包されており、その周囲には顕色剤オイル５２とジェル状の結着剤５３が充填されている。

各色発色カプセルは、実施形態１で説明したと同様に、顕色剤と反応して発色する染料前駆体を含んだオイル（色素オイル）を内包し、コアには超音波に共振応答するための気泡を有している。

図８は、上記各発色カプセル５１（マゼンタ発色カプセル５１Ｍ、シアン発色カプセル５１Ｃ、イエロー発色カプセル５１Ｙ、ブラック発色カプセル５１Ｋ）のカプセル壁を構成する膜材質の材料組成比（モノマー組成比）を示す図表である。

図８に示すように、マゼンタとブラックの発色カプセルの膜材質は、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）５％、アクリルニトリル（ＡＮ）６０％、塩化ビニリデン（ＶＤＣ）３５％からなり、膜材質は比較的軟らかいため、０．１Ｍｐａ程度の低音圧の超音波で破壊される。

また、マゼンタ発色カプセル５１Ｍの中心粒径は２．３μｍであり、共振周波数１８ＭＨｚの上記の低音圧超音波で破壊される。ブラック発色カプセル５１Ｋの中心粒径は７．８μｍであり、共振周波数５ＭＨｚの上記の低音圧超音波で破壊される。

また、いずれも色素オイルに光硬化性樹脂が含まれており、紫外線の照射によって色素オイルが硬化し、超音波で共振破壊されなくなる性質も持ち合わせている。
また、イエローとシアンの発色カプセルの膜材質は、メタクリルニトリル（ＭＡＮ）３０％、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）２％、アクリルニトリル（ＡＮ）６８％からなり、膜材質が比較的硬いため、上記のような０．１Ｍｐａ程度の低音圧超音波では全く破壊されないが、１Ｍｐａ以上の高音圧超音波で破壊される。

また、イエロー発色カプセル５１Ｙの中心粒径は２．３μｍであり、共振周波数１８ＭＨｚの上記の高音圧超音波で破壊される。シアン発色カプセル５１Ｃの中心粒径は７．８μｍであり、共振周波数５ＭＨｚの上記の高音圧超音波で破壊される。いずれも光硬化性は備えていない。

図９(a) は、上記マゼンタ発色カプセル５１Ｍとブラック発色カプセル５１Ｋの超音波破壊特性を示す図であり、同図(b) は、それら発色カプセルの粒度分布を示す図である。図９(a),(b) は、ともに横軸に発色カプセル５１の粒径（μｍ）を示しており、同図(a) の縦軸は破壊効率（％）を示し、同図(b) の縦軸は頻度を示している。

図９(b) に示すように、マゼンタ発色カプセルは、図８に示した中心粒径２．３μｍを中心にやや広く分布し、ブラック発色カプセルは、これも図８に示した中心粒径７．８μｍを中心に比較的広く分布している。しかし、いずれも分布の裾は重なることなく分かれている。

このように、粒度分布については、本例のマゼンタとブラックのように、軟質の発色カプセル同士では粒度分布が重ならないように作られなければならない。これによって、一方の共振周波数で他方の発色カプセルが破壊されることがなくなる。

また、図９(a) に×印のプロットで示すように、マゼンタ発色カプセル及びブラック発色カプセルは共に上述したそれぞれの共振周波数では、０．１Ｍｐａ程度の低音圧超音波で、それぞれの中心粒径を中心として７０〜９０％の効率で破壊され、高音圧では○印のプロットで示すように、ほぼ１００％の効率で破壊される。

ただし上述したように、紫外線の照射によって色素オイルが硬化した後は、超音波の如何なる周波数でも共振破壊されなくなる。
図１０(a) は、シアン発色カプセルとイエロー発色カプセルの超音波破壊特性を示す図であり、同図(b) は、それら発色カプセルの粒度分布を示す図である。

図１０(a),(b) も、ともに横軸に発色カプセル５１の粒径（μｍ）を示しており、同図(a) の縦軸は破壊効率（％）を示し、同図(b) の縦軸は頻度を示している。
図１０(b) に示すように、シアン発色カプセルは、図８に示した中心粒径２．３μｍを中心にやや広く分布し、イエロー発色カプセルは、これも図８に示した中心粒径７．８μｍを中心に比較的広く分布している。しかし、この場合も、いずれも分布の裾は重なることなく分かれている。

このように、粒度分布については、本例のシアンとイエローのように、硬質の発色カプセル同士では粒度分布が重ならないように作られなければならない。これによって、一方の共振周波数で他方の発色カプセルが破壊されることがなくなる。

また、図１０(a) に×印のプロット（破壊効率０％の横軸に並んでいる）で示すように、シアン発色カプセル及びイエロー発色カプセルは共に上述したそれぞれの共振周波数であっても、０．１Ｍｐａ程度の低音圧超音波では全く破壊されない。そして、高音圧では○印のプロットで示すように、それぞれの中心粒径を中心として７０〜８０％の効率で破壊される。

尚、粒度分布については、図９(b) 及び図１０(b) に示すように、軟質の発色カプセル同士（マゼンタとブラック）、硬質の発色カプセル同士（シアンとイエロー）の粒度分布は重ならないように作られなければならないが、軟質の発色カプセルと硬質の発色カプセルの粒度分布は、図９(b) 及び図１０(b) に示すマゼンタとシアン、又はブラックとイエローというように重なっていても構わない。

図１１は、上記構成の図７に示した実施形態２として用いられる大径マイクロカプセルに超音波を照射して所望のフルカラー画像を得る工程を示す図である。尚、この処理は図３(a),(b) に示したように、超音波ヘッド２５によって、秘密保持記録材１０の面を主走査方向に走査しながら、次に副走査方向に線順次に走査することによって行われる処理である。

図１１において、先ず、周波数１８ＭＨｚ、音圧０．１Ｍｐａ、波数１０波の低音圧超音波を画像情報に応じて選択的に照射する（Ｓ１）。これにより、軟質の発色カプセルであるマゼンタ発色カプセル５１Ｍが破壊されてマゼンタ色が発色する。

次に、周波数５ＭＨｚ、音圧０．１Ｍｐａ、波数１０波の低音圧超音波を画像情報に応じて選択的に照射する（Ｓ２）。これにより、軟質の発色カプセルであるブラック発色カプセル５１Ｋが破壊されてブラック色が発色する。

このとき、照射された超音波が低音圧の超音波であるため、硬質の発色カプセルであるシアン発色カプセル５１Ｃとイエロー発色カプセル５１Ｙは全く破壊されない。
続いて、紫外線を照射する（Ｓ３）。これにより、低音圧の超音波照射の選択対象とならず（画像情報に無い）破壊されずに残されたマゼンタ発色カプセル５１Ｍとブラック発色カプセル５１Ｋが光硬化される。

その後、周波数１８ＭＨｚ、音圧１．０Ｍｐａ、波数１０波の高音圧超音波を画像情報に応じて選択的に照射する（Ｓ４）。これにより、硬質の発色カプセルであるシアン発色カプセル５１Ｃが破壊されてシアン色が発色する。

このとき、シアン発色カプセル５１Ｃと同一の共振周波数を有するマゼンタ発色カプセル５１Ｍは、カプセル内部の色素オイルが光硬化しているため、高音圧の超音波が照射されても共振せず、破壊・発色は起こらない。

上記に続いて、周波数５ＭＨｚ、音圧１．０Ｍｐａ、波数１０波の高音圧超音波を画像情報に応じて選択的に照射する（Ｓ５）。これにより、硬質の発色カプセルであるイエロー発色カプセル５１Ｙが破壊されてイエロー色が発色する。

この場合も、イエロー発色カプセル５１Ｙと同一の共振周波数を有するブラック発色カプセル５１Ｋは、カプセル内部の色素オイルが光硬化しているため、高音圧の超音波が照射されても共振せず、破壊・発色は起こらない。

以上の工程により、４色の発色カプセル５１それぞれが、画像情報に応じて選択的に破壊・発色されて、所望のフルカラー画像が秘密保持記録材１０の一枚目の記録紙１１ａ上に形成される。

上記の実施形態２は、全体として次のように纏めることができる。
第１には、低音圧Ｐｌと高音圧Ｐ２（Ｐｌ＜Ｐ２）の超音波を照射する超音波ヘッドを備え、光硬化性部材を含み上記低音圧Ｐ１の超音波で破壊される色素カプセルＡと、上記低音圧Ｐｌでは破壊されず上記高音圧Ｐ２の超音波で破壊される色素カプセルＢとをほぼ均一に分散して内包する大径マイクロカプセルを有する。

第２に、上記の構成でフルカラー画像を形成する方法として、上記の大径カプセルに対し、上記低音圧Ｐｌの超音波を照射して色素カプセルＡのみを破壊する工程と、該工程で破壊対象とならずに残された色素カプセルＡを光硬化させる工程と、上記高音圧Ｐ２の超音波を照射して発色カプセルＢのみを破壊する工程とを有し、更に、上記超音波の音圧による選択破壊と周波数による選択破壊とを組み合わせて上記色素カプセルＡ又はＢを破壊するようにする。

このように、発色カプセルは、超音波の共振周波数だけでなく、音圧の強弱によっても破壊選択性を持たせることができる。
この方式は、粒径分布の広い発色カプセルを使用できるので、発色カプセルの製作工程で、粒径分布の裾の狭い、中心粒径に分布が集中するような製法工程を必要としないので安価に発色カプセルを作成することができる。

また、４色の発色カプセルを作成する場合でも、２種類の粒径の発色カプセルを作成すればよいので、この点でも製作工程が簡略化されて安価な発色カプセルを作成することができる。

（実施形態３）
ところで、上記の超音波ヘッド２５を移動式の超音波ヘッドで説明したが、図２において、図の紙面奥行き方向に延在して固定して配置されるライン型超音波ヘッドでもよいことは前述した。以下、このライン型超音波ヘッドの構成と動作について実施形態３として簡単に説明する。

図１２は、上記の超音波ヘッドを超音波ラインヘッドとしたときの外観斜視図である。同図に示す超音波ラインヘッド５５は、その長手方向が主走査方向であり短手方向が副走査方向である。そして主走査方向に後述する超音波素子が形成されている。

図１３(a) は、超音波ラインヘッド５５の上面図であり、同図(b) はその個別印加電極の上面図、同図(c) は同図(b) のＤ−Ｄ´矢視断面図、同図(d) は同図(c) のＥ−Ｅ´矢視断面図である。

本例の超音波ラインヘッド５５は、同図(c),(d) に示すように、担持体５６内に５層の部材を積層して構成される。最下層（第５層）には共通電極５７−５（アース）が配設され、第４層には圧電素子である超音波素子５７−４が配設され、第３層には主走査方向に短冊状に並んだ個別印加電極５７−３が配設され、第２層には超音波素子５７−４と超音波伝搬媒体との音響インピーダンスの差を軽減する為の音響インピーダンス整合層５７−２が配設され、更に第１層には音響レンズ５７−１が配設されている。

超音波素子５７−４には、個別印加電極５７−３と共通電極（アース）５７−５が接続され、個々の個別印加電極５７−３からは個別配線５７−３−１が外部に引き出されている。

これらの電極から超音波素子に所望の小径マイクロカプセル４２の小径カプセル壁４３を破壊する超音波を発振するための超音波出力信号が供給される。超音波素子５７−４は上記信号が印加されると歪みを生じ、所定の周波数で超音波振動が励起される。

超音波素子５７−４で励起された超音波振動は音響インピーダンス整合層５７−２を通して音響レンズ５７−１で屈折され、指定位置（指定距離）に集束する。尚、音響インピーダンス整合層５７−２は上記のように、超音波素子５７−４と超音波伝搬媒体との音響インピーダンスの差を軽減する機能を有している。

図１４は、図２に示した電装部２８の制御部２９の印字制御部の具体的な回路ブロックを示す図である。同図において、プリンタコントローラ５８は主走査/副走査制御回路５９、発振回路６１、マゼンタ発色制御回路６２Ｍ、シアン発色制御回路６２Ｃ、イエロー発色制御回路６２Ｙで構成されている。また、印字部６３は前述の超音波ラインヘッド５５で構成されている。

印字制御部のインターフェースに入力されるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の画素データは、それぞれ対応するマゼンタ発色制御回路６２Ｍ、シアン発色制御回路６２Ｃ、イエロー発色制御回路６２Ｙに供給される。

各発色制御回路６２（６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｙ）に供給された画素データは、発振回路６１から出力される発振信号ｆｍ、ｆｃ、ｆｙに同期して、超音波ラインヘッド５５に出力される。

すなわち、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のそれぞれに対応する発色データが超音波ラインヘッド５５に供給され、この発色データに対応する周波数（共振周波数）の超音波が、秘密保持記録材１０に照射される。

尚、主走査/副走査制御回路６１から発色制御回路６２に供給される主走査制御信号、及び副走査制御信号は、超音波ラインヘッド５５が、秘密保持記録材１０に超音波を照射する際の、主走査方向制御及び副走査方向制御に使用される。

これにより、照射される超音波に共振する波動を受けた大径マイクロカプセル４０内の超音波に対応する色の小径マイクロカプセル４２の小径カプセル壁４３が破壊されて発色する。

図１５は、上記超音波素子５７−４の配設構成の一部を拡大して示す図であり、例えば超音波素子「１」〜「６」までを拡大して示している。互いに隣り合う超音波素子５７−４は間隔ｄを有して配設されており、同時にｍ個の超音波素子５７−４を時間遅延させながら駆動する。

例えば、同図に示すＡ点について考えると、同時にｍ個（例えば５個）の超音波素子５７−４を時間遅延させて５個の超音波素子５７−４の中心（Ａ点）に強力な超音波をあてる。例えば、「１」の超音波素子５７−４とＡ点の距離、「２」の超音波素子５７−４とＡ点の距離、「３」の超音波素子５７−４とＡ点の距離は少しづつ異なり、この距離差と超音波の伝搬速度から各超音波素子５７−４の出力タイミングをずらし、所定のタイミングで超音波出力を行う。このように制御することにより、同時にＡ点に強力な超音波を照射することができる。

また、上記Ａ点に限らず、音波素子５７−４からの超音波出力のタイミングを調整することによって、超音波素子５７−４の配設ピッチより狭い位置（例えば、１/２ｄの位置、Ｂ点）に複数（例えば６個）の超音波素子５７−４から出力された超音波ビームを集束させることもできる。したがって、例えば１画素間隔で（ピッチｄで）超音波ビームの集束位置を主走査方向にずらして制御することによって、１画素間隔で前述のカプセルトナーＴに対して強力な超音波ビームを集束することができ、小径カプセル壁３４を破壊して所望の色の発色を１画素間隔で行うことができる。

また、副走査方向については、上記音響レンズ５７−１の屈折を利用して超音波ビームの集束サイズを小さくすることができる。したがって、副走査方向に集束画素サイズを小さく構成することによって、より解像度の高い画像を形成することが可能となる。例えば、画素サイズを１/４とすることによって超音波ビームを１画素に対して４回供給することができ、４階調の色制御が可能となる。

図１６は、超音波ラインヘッド９によって超音波発振が行われる際のタイムチャートを示す図である。先ず、前述の主走査/副走査制御回路５９から主走査同期信号が出力されると（図１６に示すａのタイミング）、最初のストローブ信号（図１６に示す（１））が供給され、この時超音波ラインヘッド５５に供給されている画像データ（１）に従った超音波出力が行われる。

最初は階調１のマゼンタ（Ｍ）の画像データに従った超音波出力が行われる（同図に示すｂのタイミング）。次に、同様にして、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）についても階調１の画像データに従った超音波出力が行われる（同図に示すｃ、ｄのタイミング）。

次に、階調２の画像データに従った超音波出力が行われ、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の画像データに従った超音波照射が前述の大径マイクロカプセル４０に対して行われる（同図に示すｅ、ｆ、ｇのタイミング）。以下、同様にして階調３、階調４についても、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の画像データに従った超音波出力が大径マイクロカプセル４０に対して行われる。

このようにして超音波ラインヘッド５５からの超音波照射を受け、印刷データに従って発色した大径マイクロカプセル４０は、秘密保持記録材１０の３枚の記録紙１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）にそれぞれ独立した個別のフルカラー画像を形成する。

（実施形態４）
ところで、単に共振周波数を独立に設定するという方法は、周波数反応がブロードなカプセルでは複数の周波数を設定した場合に、周波数間で破壊するカプセルが重なってしまう虞があることは前述した。

従来、超音波の共振周波数を使用してカプセルの破壊を説明したものは種々知られているが、その周波数の設定方法について具体的に記述されたものはない。
この実施形態４においては、超音波の共振周波数でカプセルを選択破壊する場合において、その周波数を複数設定する手法について説明する。

手法の第１は、超音波周波数で振動するカプセルの振動振幅率（計算値）とカプセル破壊率（実験値）の相関を利用し、計算値である振動振幅率に１００％非破壊となる最小の振幅率を求め、この振幅率となるカプセル径φｍ０とφｍｎ１（共振に対し大きい径と小さい径の２つが存在する）を求め、他の周波数を設定する場合にこのカプセル径φｍｎ０とφｍｎ１の間のカプセル径が最小振幅率を超えない様に設定する。

手法の第２は、超音波でカプセルを破壊し発色させる場合において、各周波数での階調をシミュレーションの音圧を変動した場合の面積から決定する。
以下、第１及び第２の手法について更に具体的に説明する。

これまで説明してきたように、発色カプセル（図４(b) に示した色素カプセル１３、図５(b) に示した小径マイクロカプセル４２）の発色は、発色カプセルに集束超音波を照射し、発色カプセルの共振周波数で発色カプセルを共振破壊する。このとき、発色カプセルの共振周波数はその発色カプセルの粒径、膜の材質や膜厚で決まることは公知である。

種々の実験によれば、周波数ｆ０の超音波をカプセルＡに照射した場合、カプセルＡは共振振動をし、ある振動閾値を超えた場合に破壊し始め、破壊の割合は振動振幅に比例して増加することがわかっている。

図１７は、実施形態４の手法において、その説明の前提となる超音波を照射した場合の中空カプセルの破壊率を示す図である。同図は横軸にカプセル径（μｍ）を示し、縦軸にカプセル破壊率を示している。図１７からこの中空カプセルの共振点があることがわかる。すなわち、共振点を中心として、直径が中心から離れて行くにしたがって、次第に破壊率が減少していることがわかる。

図１８は、実験と同条件の超音波を中空カプセルに照射した場合の共振振動振幅率と直径の関係をシミュレーションした図である。同図は、横軸にカプセル径（μｍ）を示し、縦軸にカプセルの振動振幅率を示している。尚、シミュレーションはＲＰ運動方程式を使用した。

図１７の破壊率と図１８の振動振幅率を重ね合わせてみると比例していることがわかる。図１７及び図１８において、振動振幅率がある閾値以下ではカプセルの破壊率は０％であり、閾値を超えた時点からその振幅率に比例して破壊率が増加していることがわかる。

また、照射超音波の音圧を変化させると破壊率（図１７参照）および振動率（図１８参照）共に、音圧に応じて増減することがわかる。
尚、振動率（振動振幅率）とは、初期径φのカプセルがφｍｉｎ〜φｍａｘに振動した場合の（φｍａｘ−φｍｉｎ）／φをいう。

照射超音波周波数をｆ、カプセル径をφ、膜材質や膜厚比等のカプセル製造仕込み諸条件をξとし、音圧がｐの場合、このとき、カプセル振動変動率はφ．ｐ，ｆ，ξの関数ｍ（φ，ｐ，ｆ，ξ）で表現される。

図１９は、そのようなカプセル径φと振動振幅率ｍの関係をシミュレーションした図である。ある条件ξ１で製造されたカプセルに対し、周波数ｆ１を照射した場合の振動変動率はｍ（φ１，ｐ，ｆ１，ξ１）、ｍが最大となるφをφ１とした場合、ξ１の条件で製造されたカプセルで径がφ１の共振周波数がｆ１となり、ｍ（φ１，ｐ，ｆ１，ξ１）が最大振幅率となる。

図２０は、カプセル径φとカプセル破壊率（％）の関係をシミュレーションした図である。この図から、カプセルに周波数ｆ１、音圧ｐ１の超音波を照射した場合の破壊率が０％となるカプセル径でφ１にもっとも近いφｎ０、φｎ１（φｎ０＜φｎ１）を求める。

そして、求めたφｎ０、φｎ１を用いて、ｍｎ０＝ｍ（φｎ０，ｐ１，ｆ１，ξ１）とｍｎ１＝ｍ（φｎ１，ｐ１，ｆ１，ξ１）を算出し、最小破壊振幅率ｍｎ＝ｍｉｎ（ｍｎ０，ｍｎ１）とする。

図２１は、そのように最小破壊振幅率ｍｎ＝ｍｉｎ（ｍｎ０，ｍｎ１）とした場合のカプセル径φと振動振幅率ｍの関係を示す図である。
そして、シミュレーションから、ｍ（φ，ｐ１，ｆ１，ξ１）＝ｍｎとなるφｍｎ０、φｍ１を算出する。

図２２は、上記ｍ（φ，ｐ１，ｆ１，ξ１）＝ｍｎとなるφｍｎ０、φｍ１の算出に用いられたシミュレーションの図である。
尚、異なる周波数でカプセルの選択的な破壊を実現するためには、例えば２種類のカプセルを選択的に破壊するためには、２種類の周波数は離れていなければならない。

図２３は、そのような選択的に破壊可能な２種類のカプセルと２種類の周波数との関係を示す図である。同図は横軸にカプセル径を示し、縦軸にカプセルの破壊率を示し、２種類のカプセルを選択的に破壊する２種類の周波数ｆ１及びｆ２を示している。このように２種類のカプセルの破壊率は図２３に示すような関係でなければならない。

１つの周波数ｆ１で他の周波数で破壊したいカプセルが破壊されてはならないから、つまり２つめの周波数をｆ２とした場合、仮にｆ２＞ｆ１として、ｍｎ＝ｍ（φ，ｐ１．ｆ２，ξ１）となるｍｎ＝ｍ（φ，ｐ，ｆ，ξ）におけるｆを表す式をｆ＝ｍ＾−１・（ｍｎ，φ，ｐ，ξ）と表現し、ｆ２≧ｍ＾−１（ｍｎ、φｍｎ０，ｐ１，ξ１）と、ｆ２＞ｆ１の２つの式を満たすｆ２を設定する。これを「式１」とする。

図２４及び図２５は、周波数ｆ１で他の周波数ｆ２で破壊したいカプセルが破壊されないようにｆ１とｆ２を設定する場合の条件を示す図である。尚、同様に、３つ以上の周波数を選択する場合にも、隣り合う周波数には図２４又は図２５に示したと同様の関係が必要である。

上記の式１のような関係を満たす周波数を設定する方法としては、２通りの方式が考えられる。
方式１として（図２５参照）、先ず、ある周波数の超音波でカプセル破壊率を求め、最小破壊振幅率ｍｎを求める。次に、より周波数の高い第２の周波数を設定したい場合には、非破壊カプセル径は小さい方へ移行することになるので、周波数を上げたシミュレーションを行ない、振幅率がｍｎのラインとなるカプセル径が最初に設定周波数の径とかさならないように、周波数を上げて行く。（最初の周波数でのφｍｎ０）≦（次の周波数でのφｍｎ１）。

図２６は、上記方式１における初期周波数ｆ１より高い第２の周波数ｆ２を設定する場合の処理を示すフローチャートである。
図２６において、先ず、超音波周波数ｆ１でカプセル破壊率を求める（Ｓ１）。次に、同条件で振動シミュレーションを行なう（Ｓ２）。そして、破壊率と振動率から１００％非破壊振動率ｍｎを求める（Ｓ３）。

次に、そのときのカプセル径φ１０とφ１１（φ１０＜φ１１）を求める（Ｓ４）。そして、超音波周波数ｆ２をｕｐして振動シミュレーションを行なう（Ｓ５）。この振動シミュレーションから振動率ｍｎのφ２０、φ２１（φ２０＜φ２１）を求めて（Ｓ６）、φ２１≦φ１０である否かを判別する（Ｓ７）。

この判別で、φ２１≦φ１０でなければ（Ｓ７がｎｏ）、上記の処理Ｓ５に戻って、処理Ｓ５〜Ｓ７を繰り返す。
そして、上記処理Ｓ７の判別で、φ２１≦φ１０となったときは（Ｓ７がｙｅｓ）、第２の周波数をｆ２に設定する（Ｓ８）。

このようにして、初期周波数ｆ１より高い第２の周波数ｆ２を設定することができる。また、最初より低い周波数を設定する場合には、非破壊カプセル径が大きいほうへシフトしていくが、同様に（最初の周波数でのφｍｎ１）≦（次の周波数でのφｍｎ０）の関係になるまで周波数を下げればよい。

方式２として、方式１では、式１を満たす様に周波数を変化させたが、３種、４種と多くの周波数を設定することがデバイス制約により困難な場合がある。そのような場合は、方式１同様に最初の周波数を決め、次に設定したい周波数ｆ２でシミュレーションを行なう。

図２７は、１つの周波数ｆ１の次に設定したい周波数ｆ２でシミュレーションを行なうときの図である。
このとき、式１を満たしていない場合、周波数ｆ２の音圧を下げて再度シミュレーションをする。音圧の低下により、振幅率は全体に減少し、φｍｎ０とφｍｎ１の間隔は狭まって行く。式１を満たすまで音圧を下げることにより次の周波数と音圧を設定することができる。当然、ｆ１の音圧を同時に下げても式１を満たすことは出きる。

このように、ｆ２≧ｍ＾−１（ｍｎ、φｍ０，ｐ１，ξ１）、ｆ２＞ｆ１の２つの式から２つめの周波数ｆ２を設定するようにしたことにより、複数の周波数設定がシミュレーションで可能になるとともに、カプセル破壊で複数の周波数間で破壊力プセルの重なりがなく、周波数選択性のある周波数の設定とカプセルの設定が可能になった。

ところで、一般に、音圧の制御により、カプセル振動振幅率の変動に伴って、カプセル破壊率が変わることは前述した。カプセルが発色カプセルである場合、その発色濃度は破壊したカプセル数に比例する。

図２８は、超音波の音圧とカプセルの振幅振動率との関係を示すグラフである。図２７において音圧は、Ｐ４＜Ｐ３＜Ｐ２＜Ｐ１である。
音圧Ｐ１のグラフを振動振幅率＝ｆＰ１（φ）、１００％非破壊振動率をｍｎとする。発色濃度Ｄ（ｐ）を振動シミュレーションにより、音圧Ｐと濃度Ｄの関係を示す式を導き出すことができる。

そして、その音圧Ｐと濃度Ｄの関係式から音圧Ｐと濃度Ｄの関係を求めて階調制御を実施することができる。
このように、破壊率に比例する振動振幅率を使用し、振動振幅率を音圧の関数とみなし、１００％非破壊振動率ｍｎと振動振幅率の差の積分値を破壊数（これが発色濃度）とし、発色濃度を音圧の関数とすることができる。これにより、カプセル破壊発色装置に対し音圧による階調の制御の精度向上が実現する。

このように、本発明の複数枚重ねられた記録紙への超音波を用いた記録方法によれば、複数枚重ねられた記録紙それぞれに、これまで不可能であったに個別の印字をすることが可能になり、手数のかからない秘密保持印刷が容易となる。

また、本発明の複数枚重ねられた記録紙への記録方法によれば、記録紙を重ねたものをフルカラー印字が可能な複写紙として用いることもでき、美麗な印字結果の得られる複写紙を構成することができる。

また、複写紙として用いた場合は、超音波で記録するのでインパクトプリンタのような騒音の心配がない。また、超音波ヘッドはラインヘッド化することが可能なので、インパクトプリンタよりも印字速度の向上が可能になる。

また、色素カプセルを筆圧でも破壊可能な硬度にすると、超音波で記録した後に記録紙に加筆した際にも、２枚目、３枚目にも同じ記録が可能になる。

一実施形態における秘密保持記録材の構成を示す断面図である。 秘密保持記録材を用いてフルカラーの記録情報を秘密保持可能に記録する画像形成装置の構成を示す模式的断面図である。 (a),(b) は画像形成装置の超音波ヘッドによる秘密保持記録材への記録の態様を説明する図である。 (a),(b) は色素カプセルの製造工程中において生成される油滴粒と最終的に形成される色素カプセルを、それぞれ模式的に示す図である。 (a) は大径マイクロカプセルの構造を示す図、(b) はその内部に包含される小径マイクロカプセル（色素カプセル）の構造を示す図である。 (a),(b) は小径マイクロカプセルの気泡半径別振幅と周波数依存性を示す図である。 実施形態２として用いられる大径マイクロカプセルの概略図である。 実施形態２におけるマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各発色カプセルのカプセル壁を構成する膜材質の材料組成比（モノマー組成比）を示す図表である。 (a) は実施形態２におけるマゼンタ発色カプセルとブラック発色カプセルの超音波破壊特性を示す図、(b) はそれら発色カプセルの粒度分布を示す図である。 (a) は実施形態２におけるシアン発色カプセルとイエロー発色カプセルの超音波破壊特性を示す図、(b) はそれら発色カプセルの粒度分布を示す図である。 実施形態２において用いられる大径マイクロカプセルに超音波を照射して所望のフルカラー画像を得る工程を示す図である。 実施形態３における超音波ヘッドを超音波ラインヘッドとしたときの外観斜視図である。 (a) は実施形態３における超音波ラインヘッドの上面図、(b) はその個別印加電極の上面図、(c) は(b) のＤ−Ｄ´矢視断面図、(d) は(c) のＥ−Ｅ´矢視断面図である。 実施形態３における超音波ラインヘッドを制御する制御回路の印字制御部の具体的な回路ブロックを示す図である。 実施形態３における超音波ラインヘッドの超音波素子の配設構成の一部を拡大して示す図である。 実施形態３における超音波ラインヘッドによって超音波発振が行われる際のタイムチャートである。 実施形態４の説明の前提となる超音波を照射した場合の中空カプセルの破壊率を示す図である。 実施形態４における実験と同条件の超音波を中空カプセルに照射した場合の共振振動振幅率と直径の関係をシミュレーションした図である。 カプセル径φと振動振幅率ｍの関係をシミュレーションした図である。 カプセル径φとカプセル破壊率（％）の関係をシミュレーションした図である。 最小破壊振幅率ｍｎ＝ｍｉｎ（ｍｎ０，ｍｎ１）とした場合のカプセル径φと振動振幅率ｍの関係を示す図である。 ｍ（φ，ｐ１，ｆ１，ξ１）＝ｍｎとなるφｍｎ０、φｍ１の算出に用いられたシミュレーションの図である。 選択的に破壊可能な２種類のカプセルと２種類の周波数との関係を示す図である。 周波数ｆ１で他の周波数ｆ２で破壊したいカプセルが破壊されないようにｆ１とｆ２を設定する場合の条件を示す図（その１）である。 周波数ｆ１で他の周波数ｆ２で破壊したいカプセルが破壊されないようにｆ１とｆ２を設定する場合の条件を示す図（その２）である。 実施形態４の方式１における初期周波数ｆ１より高い第２の周波数ｆ２を設定する場合の処理を示すフローチャートである。 実施形態４の方式２における１つの周波数ｆ１の次に設定したい周波数ｆ２でシミュレーションを行なうときの図である。 超音波の音圧とカプセルの振幅振動率との関係を示すグラフである。 (a),(b),(c) は従来の秘密情報を隠蔽する記録方式の一例を示す図である。

符号の説明

１ 記録材
２ 受像紙本体
３ ベース紙
４ 熱転写インク層
４−１ 熱転写されたインク
５ 感熱紙
６ 発熱記録ヘッド
７ 宛て名等一般伝達事項
１０ 秘密保持記録材
１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ） 記録紙
１２ 顕色剤
１３（１３ａ−１、１３ａ−２、・・・１３ｃ−２、１３ｃ−３） 色素カプセル
１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ） 印字情報
１５ 画像形成装置
１６ 排紙トレー
１７ 給紙カセット
１８ 給紙コロ
１９ 用紙搬送路
２１ 排紙口
２２ 給紙ローラ対
２３ プラテンローラ
２４ 支持部材
２５ 超音波ヘッド
２６ 搬出ローラ対
２７ 排紙ローラ対
２８ 電装部
２９ 制御部
３１ 電源部
３２ 分散油滴
３３ 永久芯物質
３４ 一時芯物質
３５ 分散安定剤
３６ 壁反応剤
３７ カプセル壁（保護外壁）
３８ ロイコ色素オイル
３９ 外気
４０ 大径マイクロカプセル
４１ 大径カプセル壁
４２（４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙ、４２Ｋ） 小径マイクロカプセル
４３ 小径カプセル壁
４４ 保持層
４５ 発色剤
４６ 気泡
４７ 顕色剤
５０ 大径マイクロカプセル
５１Ｍ マゼンタ発色カプセル
５１Ｃ シアン発色カプセル
５１Ｙ イエロー発色カプセル
５１Ｋ ブラック発色カプセル
５２ 顕色剤オイル
５３ 結着剤
５６ 担持体
５７−１ 音響レンズ
５７−２ 音響インピーダンス整合層
５７−３ 個別印加電極
５７−３−１ 個別配線
５７−４ 超音波素子
５７−５ 共通電極（アース）
５８ プリンタコントローラ
５９ 主走査/副走査制御回路
６１ 発振回路
６２ 発色制御回路
６２Ｍ マゼンタ発色制御回路
６２Ｃ シアン発色制御回路
６２Ｙ イエロー発色制御回路
６３ 印字部

Claims (6)

1. 顕色剤と特定周波数の超音波に共振して破壊される色素カプセルとをほぼ均一に分散して内包する記録紙を複数枚重ねて構成されたことを特徴とする記録材。
2. 前記色素カプセルは、重ねられた前記記録紙毎に共振周波数が異なることを特徴とする請求項１記載の記録材。
3. 前記色素カプセルは、前記超音波による共振と圧力とにより破壊されることを特徴とする請求項１記載の記録材。
4. 重ねられた前記記録紙を剥離可能に圧着されて構成されることを特徴とする請求項１記載の記録材。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の記録材を用いて超音波の照射により重ねられた前記記録紙に所望の画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
6. 請求項１乃至４のいずれかに記載の記録材を用いて超音波の照射により重ねられた前記記録紙に所望の画像を形成することを特徴とする画像形成装置。