JP2007296714A - 感熱記録媒体、画像形成装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 メインテナンスが容易で、カートリッジ等の廃棄物を発生させず、しかも記録シートの管理を容易にすることができる記録シート等を提供する。
【解決手段】 記録シート10が低温T1で加熱され、低温発色層17が発色する。その後に、記録シート10が圧力P1で加圧され、低温発色抑制層15の低温発色抑制機能が作用し、低温発色層17が定着される。次に、圧力P1の加圧を維持した状態で、中温T2で記録シート10が加熱され、中温発色層11が発色する。
【選択図】 図1
【解決手段】 記録シート10が低温T1で加熱され、低温発色層17が発色する。その後に、記録シート10が圧力P1で加圧され、低温発色抑制層15の低温発色抑制機能が作用し、低温発色層17が定着される。次に、圧力P1の加圧を維持した状態で、中温T2で記録シート10が加熱され、中温発色層11が発色する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、感熱記録媒体、並びに当該感熱記録媒体に画像を形成する画像形成装置およびその方法に関する。
現在実用化されているプリンタには、インクジェット方式や感熱転写方式、複写機を電子化したレーザ方式等がある。これらは、いずれもインクやインクリボン、トナーなどを紙(シート)に転写している。従って、プリントが終わると、インクやインクリボン、そしてそれらを内包した専用カートリッジ等が廃棄物となる。また、写真画質を実現するには、結局は専用紙を使う必要がある。
一方、専用の記録シートを必要とするが、インクやインクリボン、並びに専用カートリッジを廃棄しないプリンタとして、ファクシミリやバーコード印刷に用いられている感熱方式のプリンタがある。このような感熱方式で写真画質のカラー印刷を実現するためには多くの技術的困難があり、なかなか実用化されていない。
その最大の技術的障壁としては、3色3層の各発色層をサーマルヘッドの熱制御だけで独立に制御して発色させ、しかも発色する各色に濃淡を付けて濃度階調した制御が困難なためにカラー写真の画質の印刷が実現できなかった。このような中で、富士写真フィルム株式会社の特許文献1の技術的思想を基に、1996年に発売を開始した直接感熱記録方式(TA方式)が唯一の実用化例である。
一方、専用の記録シートを必要とするが、インクやインクリボン、並びに専用カートリッジを廃棄しないプリンタとして、ファクシミリやバーコード印刷に用いられている感熱方式のプリンタがある。このような感熱方式で写真画質のカラー印刷を実現するためには多くの技術的困難があり、なかなか実用化されていない。
その最大の技術的障壁としては、3色3層の各発色層をサーマルヘッドの熱制御だけで独立に制御して発色させ、しかも発色する各色に濃淡を付けて濃度階調した制御が困難なためにカラー写真の画質の印刷が実現できなかった。このような中で、富士写真フィルム株式会社の特許文献1の技術的思想を基に、1996年に発売を開始した直接感熱記録方式(TA方式)が唯一の実用化例である。
このTA方式は、シアン、マゼンダ、イエローの順に感熱発色層を基板上に積層し、最上層には耐熱性保護層を配置している。イエローとマゼンタの発色層は、ジアゾニウム塩化合物とカプラーを発色素材とし、紫外線で画像の定着が可能である。また、シアン発色層は定着の必要がないので、染料前駆体と有機酸を発色素材としている。各層のマイクロカプセルは異なる熱感度と紫外線感度を持っており、異なる熱エネルギと異なる波長の紫外線を、5回のステップに分けて与えることによって発色と定着を繰り返しながら、フルカラーのプリントを作成する。
具体的には、TA方式は、(1)イエロー画像情報で、低熱エネルギでイエロー画像を形成し、(2)波長が419nnmの紫外線を全面照射し、(3)イエロー画像を定着し、(4)マゼンタ画像を中熱エネルギで形成する(このときイエロー発色層は加熱しても発色しないため、影響を受けない)、(4)波長が365nmの紫外線を全面照射し、マゼンタ画像を定着し、(5)シアン画像を高熱エネルギで形成する。
具体的には、TA方式は、(1)イエロー画像情報で、低熱エネルギでイエロー画像を形成し、(2)波長が419nnmの紫外線を全面照射し、(3)イエロー画像を定着し、(4)マゼンタ画像を中熱エネルギで形成する(このときイエロー発色層は加熱しても発色しないため、影響を受けない)、(4)波長が365nmの紫外線を全面照射し、マゼンタ画像を定着し、(5)シアン画像を高熱エネルギで形成する。
また、上記TA方式とは別に、3段階の圧力と3段階の温度とを組み合わせて、カプセル内のジアゾ化合物とカプセル外のカプラーとを化学反応させて発色させるシステムが特許文献2に提案されている。
しかしながら、上記TA方式では、感熱発色層が紫外線で定着されるため、記録シートの保管が難しいという問題がある。
また、上述した特許文献2のシステムでは、3段階の圧力を記録シートに適切に加えて発色させる制御が困難であるという問題がある。
さらに、記録シートの薄型化、並びに画像形成工程の簡単化の要請がある。
また、上述した特許文献2のシステムでは、3段階の圧力を記録シートに適切に加えて発色させる制御が困難であるという問題がある。
さらに、記録シートの薄型化、並びに画像形成工程の簡単化の要請がある。
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するために、画像形成装置のメインテナンスが容易で、カートリッジ等の廃棄物を発生させずに簡単な制御で感熱記録媒体に画像を形成でき、しかも感熱記録媒体を容易に管理することを可能とする感熱記録媒体、画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、感熱記録媒体の薄型化、並びに画像形成工程の簡単化が可能な感熱記録媒体、画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、感熱記録媒体の薄型化、並びに画像形成工程の簡単化が可能な感熱記録媒体、画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するため、請求項1の発明の感熱記録媒体は、第1の温度で発色する第1の発色要素と、予め決められた圧力を第2の温度で受けたことを条件に前記第1の発色要素の発色機能を抑制する発色抑制要素と、予め決められた圧力を前記第2の温度より高い第3の温度で受けたことを条件に発色する第2の発色要素とを有する。
請求項1の発明の感熱記録媒体に画像を形成する場合には、先ず、第1の温度で加熱して第1の発色要素を発色させる。その後、加圧して第2の温度で発色抑制要素による発色抑制機能を発揮させる。次に、加圧して第3の温度で第2の発色要素を発色させる。
請求項1の発明では、第1の発色要素は、発色後に定着されるため、耐候性に優れている。また、第2の発色要素は、温度に加えて加圧されていることを条件に発色するため、定着しなくても、耐候性に優れている。
請求項1の発明の感熱記録媒体に画像を形成する場合には、先ず、第1の温度で加熱して第1の発色要素を発色させる。その後、加圧して第2の温度で発色抑制要素による発色抑制機能を発揮させる。次に、加圧して第3の温度で第2の発色要素を発色させる。
請求項1の発明では、第1の発色要素は、発色後に定着されるため、耐候性に優れている。また、第2の発色要素は、温度に加えて加圧されていることを条件に発色するため、定着しなくても、耐候性に優れている。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記発色抑制要素が発色機能を抑制する前記圧力と、前記第2の発色要素が発色する前記圧力とは同じであることを特徴としている。
請求項2の発明によれば、画像形成時に、圧力を2段階で切り換えればよいので制御が簡単である。
請求項2の発明によれば、画像形成時に、圧力を2段階で切り換えればよいので制御が簡単である。
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記発色抑制要素は、第1の圧力を前記第2の温度で受けたことを条件に前記第1の発色要素の発色機能を抑制し、前記第2の発色要素は、前記第1の圧力とは異なる第2の圧力を受けたことを条件に発色することを特徴としている。
請求項3の発明によれば、発色抑制要素が機能する圧力と、第2の発色要素が発色する圧力とが異なることで、発色抑制時に第2の発色要素が発色することを効果的に回避できる。
請求項3の発明によれば、発色抑制要素が機能する圧力と、第2の発色要素が発色する圧力とが異なることで、発色抑制時に第2の発色要素が発色することを効果的に回避できる。
請求項4の発明は、請求項1〜3の発明において、前記第3の温度より高い第4の温度で発色する第3の発色要素をさらに有することを特徴としている。
請求項4の発明では、第1〜3の発色要素を用いることで、カラー印刷が可能になる。
請求項4の発明では、第1〜3の発色要素を用いることで、カラー印刷が可能になる。
請求項5の発明は、請求項4の発明において、第1の発色層内に前記第1の発色要素を配置し、第2の発色層内に前記第2の発色要素を配置し、第3の発色層内に前記第3の発色要素を配置し、発色抑制層内に前記発色抑制要素を配置し、基板上に前記第3の発色層、前記第2の発色層、前記発色抑制層および前記第1の発色層を順に積層したことを特徴としている。
請求項6の発明は、請求項4の発明において、第1の発色層内に前記発色抑制要素および前記第1の発色要素を混在させて配置し、第2の発色層内に前記第2の発色要素を配置し、第3の発色層内に前記第3の発色要素を配置し、基板上に前記第3の発色層、前記第2の発色層および前記第1の発色層を順に積層したことを特徴としている。
請求項7の発明は、請求項1〜6の発明において、前記発色要素は、当該発色要素が内包する材料が前記発色要素外に放出し、発色要素外の物質と反応して発色する要素、あるいは前記発色要素内に、当該発色要素外の材料が、当該発色要素内に流入して、当該発色要素内の物質と反応して発色する要素であることを特徴としている。
請求項8の発明は、請求項1〜7の発明において、前記発色要素の材料である電子供与性染料前駆体、電子受容性顕色剤、塩基性物質または酸性物質のうち、一つ以上の材料の化学構造を変化させて発色反応を起こさないようにする機能、前記発色要素の材料である電子供与性染料前駆体、電子受容性顕色剤、塩基性物質または酸性物質のうち、一つ以上の材料の化学構造を変化させて、化学反応しても色素が生成できずに発色しないようにする機能、あるいは前記発色要素の材料を内包したマイクロカプセルの壁の物質透過性を変化させて浸透性を低下させて発色反応を抑制する機能を有することを特徴としている。
請求項9の発明の画像形成装置は、感熱記録媒体に対して画像を熱記録するサーマルヘッドと、前記感熱記録媒体に圧力を加える加圧手段と、第1の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記加圧手段によって前記感熱記録媒体を加圧する処理と、前記加圧手段による加圧状態で前記サーマルヘッドが前記第1の温度より高い第2の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成するように制御する処理とを順に行う制御手段とを有する。
請求項9の発明では、制御手段の制御に基づいて、サーマルヘッドが、第1の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成する。
次に、加圧手段が、前記感熱記録媒体を加圧する。
次に、サーマルヘッドが、前記加圧手段による加圧状態で前記第1の温度より高い第2の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成する。
請求項9の発明では、制御手段の制御に基づいて、サーマルヘッドが、第1の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成する。
次に、加圧手段が、前記感熱記録媒体を加圧する。
次に、サーマルヘッドが、前記加圧手段による加圧状態で前記第1の温度より高い第2の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成する。
請求項10の発明は、請求項9の発明において、前記制御手段は、前記第2の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成する処理を行った後に、前記第2の温度より高い第3の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成する処理を行うことを特徴としている。
請求項10の発明では、カラー印刷が可能である。
請求項10の発明では、カラー印刷が可能である。
請求項11の発明は、請求項10の発明において、前記サーマルヘッドと前記加圧手段とが隣接して位置することを特徴としている。
請求項12の発明は、請求項10の発明において、前記サーマルヘッドと前記加圧手段とを一体的に構成し、前記感熱記録媒体に接触する前記サーマルヘッドの加熱面によって前記圧力を加えることを特徴としている。
請求項13の発明の画像形成方法は、第1の温度で感熱記録媒体に画像を形成する第1の工程と、前記感熱記録媒体を加圧する第2の工程と、前記感熱記録媒体を加圧した状態で前記第1の温度より高い第2の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成する第3の工程とを有する。
本発明によれば、画像形成装置のメインテナンスが容易で、カートリッジ等の廃棄物を発生させずに簡単な制御で感熱記録媒体に画像を形成でき、しかも記録シートを容易に管理することを可能とする感熱記録媒体、画像形成装置および画像形成方法を提供することができる。
また、本発明によれば、感熱記録媒体の薄型化、並びに画像形成工程の簡単化が可能な感熱記録媒体、画像形成装置および画像形成方法を提供することができる。
また、本発明によれば、感熱記録媒体の薄型化、並びに画像形成工程の簡単化が可能な感熱記録媒体、画像形成装置および画像形成方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態に係わる記録シート、並びに当該記録シートに画像を形成するプリンタについて説明する。
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態を説明する。
[本発明の構成との対応関係]
先ず、本実施形態の構成要素と、本発明の構成要素との対応関係を説明する。
本実施形態は、請求項2等の一例に係わる。
低温発色カプセル27が本発明の第1の発色要素の一例であり、中温発色カプセル23が本発明の第2の発色要素の一例であり、高温発色カプセル21が本発明の第1の発色要素の一例である。また、低温発色抑制カプセル25が本発明の発色抑制要素の一例である。
また、低温発色層17が本発明の第1の発色層の一例であり、低温発色抑制層15が本発明の発色抑制層の一例であり、中温発色層11が本発明の第2の発色層の一例であり、高温発色層7が本発明の第3の発色層の一例である。
また、図5に示すサーマルヘッド45が本発明のサーマルヘッドおよび加圧手段の一例である。また、図5に示す制御部51が、本発明の制御手段の一例である。
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態を説明する。
[本発明の構成との対応関係]
先ず、本実施形態の構成要素と、本発明の構成要素との対応関係を説明する。
本実施形態は、請求項2等の一例に係わる。
低温発色カプセル27が本発明の第1の発色要素の一例であり、中温発色カプセル23が本発明の第2の発色要素の一例であり、高温発色カプセル21が本発明の第1の発色要素の一例である。また、低温発色抑制カプセル25が本発明の発色抑制要素の一例である。
また、低温発色層17が本発明の第1の発色層の一例であり、低温発色抑制層15が本発明の発色抑制層の一例であり、中温発色層11が本発明の第2の発色層の一例であり、高温発色層7が本発明の第3の発色層の一例である。
また、図5に示すサーマルヘッド45が本発明のサーマルヘッドおよび加圧手段の一例である。また、図5に示す制御部51が、本発明の制御手段の一例である。
[記録シート10]
先ず、本実施形態で用いられる記録シート10を説明する。
図1は、本実施形態で用いる記録シート10の断面構成図である。
図1に示すように、記録シート10は、例えば、基材5上に、高温発色層7、熱バリア層9、中温発色層11、熱バリア層13、低温発色抑制層15、低温発色層17および保護層19を順に積層している。
先ず、本実施形態で用いられる記録シート10を説明する。
図1は、本実施形態で用いる記録シート10の断面構成図である。
図1に示すように、記録シート10は、例えば、基材5上に、高温発色層7、熱バリア層9、中温発色層11、熱バリア層13、低温発色抑制層15、低温発色層17および保護層19を順に積層している。
記録シート10の画像形成時には、記録シート10が低温T1で加熱され、低温発色層17が発色する。その後に、記録シート10が圧力P1(>通常圧力P0)で加圧され、低温発色抑制層15の低温発色抑制機能が作用し、低温発色層17が定着される。
次に、圧力P1の加圧を維持した状態で、中温T2で記録シート10が加熱され、中温発色層11が発色する。このとき、低温発色層17は定着されているので発色しない。
次に、通常圧力P0にして、高温T3で記録シート10が加熱され、高温発色層7が発色する。このとき、記録シート10に加えられている通常圧力P0は、中温発色層11が発色するのに必要な圧力P1より小さいため、中温発色層11は発色しない。
次に、圧力P1の加圧を維持した状態で、中温T2で記録シート10が加熱され、中温発色層11が発色する。このとき、低温発色層17は定着されているので発色しない。
次に、通常圧力P0にして、高温T3で記録シート10が加熱され、高温発色層7が発色する。このとき、記録シート10に加えられている通常圧力P0は、中温発色層11が発色するのに必要な圧力P1より小さいため、中温発色層11は発色しない。
記録シート10によれば、低温発色層17を定着すると共に、中温発色層11が圧力P1以上でないと発色しないため、耐候性に優れている。
また、記録シート10によれば、中温発色層11を定着する必要がないため、シートを薄くできると共に、画像形成工程を簡単にできる。
なお、記録シート10は、3色発色できるため、カラー画像を形成できる。
また、記録シート10によれば、中温発色層11を定着する必要がないため、シートを薄くできると共に、画像形成工程を簡単にできる。
なお、記録シート10は、3色発色できるため、カラー画像を形成できる。
基材5は、例えば、ポリエステルやポリエチレンテレフタレート(PET)等によって構成される。基材5は、白色あるいは透明である。
高温発色層7は、高温発色カプセル21、顕色剤、並びに必要に応じて塩基性物質または酸性物質をバインダ材中に分散させて構成される。高温発色カプセル21は、発色剤を内包し、その壁のガラス転移点が図2に示す温度T3(例えば、330℃)であり、中温発色カプセル23および低温発色カプセル27より高い。
高温発色層7は、例えば、温度T3以上の高温状態になると、通常圧力P0においても(圧力P1を加圧しなくても)、高温発色カプセル21が内包する発色剤と高温発色層7内の顕色剤とが反応して発色する。すなわち、高温発色層7の発色に圧力条件は無い。但し、圧力条件を加えてもよい。
高温発色層7は、例えば、温度T3以上の高温状態になると、通常圧力P0においても(圧力P1を加圧しなくても)、高温発色カプセル21が内包する発色剤と高温発色層7内の顕色剤とが反応して発色する。すなわち、高温発色層7の発色に圧力条件は無い。但し、圧力条件を加えてもよい。
高温発色カプセル21は、いわゆるマイクロカプセルであり、その壁が300〜350℃のガラス転移点を持つポリウレアあるいはポリウレタンからなる。高温発色カプセル21は、ガラス転移点前後で物質浸透(透過)性が大きくなる特性を持つ。これにより、図3(A)に示すように、温度T3未満(非高温)においては、高温発色カプセル21内に顕色剤は浸透せず、高温発色カプセル21内の発色剤は発色しない。一方、図3(B)に示すように、温度T3以上(上記高温状態)になると、圧力とは無関係に、高温発色層7内の顕色剤が高温発色カプセル21内に浸透し、当該顕色剤と高温発色カプセル21内の発色剤とが反応して色素が形成されて発色する。
高温発色カプセル21等の本実施形態におけるマイクロカプセルの壁は、例えば、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂等の合成樹脂で形成される。具体的には、高温発色カプセル21等の壁として、メラミン−ホルムアルデヒドポリマー、尿素−ホルムアルデヒドポリマー等が用いられる。
また、マイクロカプセルの平均粒径は、例えば約3〜4μmであり、そのガラス転移点は壁の材質によって規定される。マイクロカプセルは、反応する物質を多層構造の状態で隔離しておくだけでなく、マイクロカプセルの壁を隔ててミクロンに分散して共存させることにより、数μの薄い塗布膜の中で、常温では十分に隔離性を保ちながら、加熱時に瞬時に十分な物質浸透性を持たせる機能を持つ。
また、マイクロカプセルの平均粒径は、例えば約3〜4μmであり、そのガラス転移点は壁の材質によって規定される。マイクロカプセルは、反応する物質を多層構造の状態で隔離しておくだけでなく、マイクロカプセルの壁を隔ててミクロンに分散して共存させることにより、数μの薄い塗布膜の中で、常温では十分に隔離性を保ちながら、加熱時に瞬時に十分な物質浸透性を持たせる機能を持つ。
なお、高温発色カプセル21は、上記高温状態になると、その壁が溶けて、カプセル内の発色剤がカプセル外に流出して、カプセル外の顕色剤と反応して発色するように構成してもよい。
本実施形態において、発色剤と、それに反応する顕色剤との組み合わせには、例えば、ジアゾ化合物(発色剤)とカプラー(顕色剤)との組み合わせ、あるいは電子供与性無色染料(発色剤)と電子受容性化合物(顕色剤)との組み合わせ等がある。なお、ジアゾ化合物の化学構造とカプラーの化学構造との組み合わせ、あるいは電子供与性無色染料の化学構造と電子受容性化合物の化学構造との組み合わせによって任意の色相を発色できることは公知である。
本実施形態において、発色剤と、それに反応する顕色剤との組み合わせには、例えば、ジアゾ化合物(発色剤)とカプラー(顕色剤)との組み合わせ、あるいは電子供与性無色染料(発色剤)と電子受容性化合物(顕色剤)との組み合わせ等がある。なお、ジアゾ化合物の化学構造とカプラーの化学構造との組み合わせ、あるいは電子供与性無色染料の化学構造と電子受容性化合物の化学構造との組み合わせによって任意の色相を発色できることは公知である。
なお、上記ジアゾ化合物は、例えば、リン酸トリクレジル等である。ジアゾ化合物は、電子供与性染色前駆体(染料前駆体)であり、塩基性雰囲気でカプラーと反応して発色する。カプラーは、例えば、レゾルシルやフロログルシンであり、塩基性雰囲気中でジアゾ化合物とカップリングして色素を形成する。塩基性雰囲気は、水難溶性か水不溶性の塩基性物質や加熱によりアルカリを発生する物質(例えば、有機アンモニウム塩)によって作られる。
また、上記電子供与性無色染料は例えばロイコ染料であり、電子受容性化合物は例えばフェノール系酸性物質である。この組み合わせでは、ロイコ染料が酸性物質である顕色剤に吸着して酸化されて発色する。
また、上記電子供与性無色染料は例えばロイコ染料であり、電子受容性化合物は例えばフェノール系酸性物質である。この組み合わせでは、ロイコ染料が酸性物質である顕色剤に吸着して酸化されて発色する。
また、上記カプラーとしては、例えば、2−ヒドロキシ−3ナフトエ酸アニリド等が用いられる。
また、上記電子受容性化合物としては、例えば、フェノール化合物、有機酸またはその金属塩、オキシ安息香酸エステル等の酸性物質が用いられる。
また、上記電子受容性化合物としては、例えば、フェノール化合物、有機酸またはその金属塩、オキシ安息香酸エステル等の酸性物質が用いられる。
また、本実施形態では、発色剤をマイクロカプセル内に内包する場合を例示するが、例えば、発色剤と顕色剤とをバインダ内に分散して配置し、加熱によりバインダが溶融して発色剤と顕色剤とが反応するような構成にしてもよい。
熱バリア層9は、高温発色カプセル21と中温発色カプセル23とが混ざり合うことを防止すると共に、中温発色層11の発色時の熱によって高温発色層7が発色することを防止する。
熱バリア層9は、例えば、この層が熱溶媒を含む場合などに、加熱の際に相変化を受ける不活性材料を含む任意の材料によって構成される。熱バリア層9の代表的な材料としては、ポリ(ビニルアルコール)のようなポリマー材料が挙げられる。
なお、熱バリア層9,13の代わりに、単にカプセルの混合を防止するための混防止層を用いてもよい。
熱バリア層9は、例えば、この層が熱溶媒を含む場合などに、加熱の際に相変化を受ける不活性材料を含む任意の材料によって構成される。熱バリア層9の代表的な材料としては、ポリ(ビニルアルコール)のようなポリマー材料が挙げられる。
なお、熱バリア層9,13の代わりに、単にカプセルの混合を防止するための混防止層を用いてもよい。
中温発色層11は、中温発色カプセル23、顕色剤、並びに必要に応じて塩基性物質あるいは酸性物質をバインダ材中に分散させて構成される。中温発色カプセル23は、発色剤を内包し、その壁のガラス転移点が例えば、150〜280℃の中温である。中温発色層11は、例えば、図2に示す温度T2(例えば、160℃)以上の中温状態となり、且つ、圧力P1(>通常圧力P0)が加えられると、中温発色層11内の顕色剤が中温発色カプセル23内に流入し、中温発色カプセル23が内包する発色剤と反応して発色する。
このように、中温発色層11が発色するには、中温状態であることに加えて、圧力P1以上の圧力が加えられていることを要する。中温発色層11の発色条件は、中温発色カプセル23のガラス転移点を規定するカプセル壁の材料と、カプセルの径および壁厚)によって決定される。中温発色カプセル23は、壁厚/径が、大きくなるに従って、発色に要する圧力P1が大きくなる。また、中温発色カプセル23は、その壁のガラス転移点が低くなるに従って、発色に要する温度T2が低くなる。
本実施形態では、高温発色カプセル21、中温発色カプセル23および低温発色抑制カプセル25のうち、中温発色カプセル23のみが発色温度条件に加えて、発色圧力条件を有する。
このように、中温発色層11が発色するには、中温状態であることに加えて、圧力P1以上の圧力が加えられていることを要する。中温発色層11の発色条件は、中温発色カプセル23のガラス転移点を規定するカプセル壁の材料と、カプセルの径および壁厚)によって決定される。中温発色カプセル23は、壁厚/径が、大きくなるに従って、発色に要する圧力P1が大きくなる。また、中温発色カプセル23は、その壁のガラス転移点が低くなるに従って、発色に要する温度T2が低くなる。
本実施形態では、高温発色カプセル21、中温発色カプセル23および低温発色抑制カプセル25のうち、中温発色カプセル23のみが発色温度条件に加えて、発色圧力条件を有する。
熱バリア層13は、中温発色カプセル23と低温発色抑制カプセル25とが混ざり合うことを防止すると共に、低温発色層17の発色時の熱によって中温発色層11が発色することを防止する。
低温発色抑制層15は、低温発色抑制カプセル25を内包する。
低温発色抑制カプセル25は、図4(A)に示すように、通常圧力P0(非破壊圧力)状態で、低温発色層17の発色機能を抑制する低温発色抑制剤を内包する。
低温発色抑制カプセル25は、図4(B)に示すように、図2に示す破壊圧力P1以上の圧力が加わると、カプセルが破壊状態(あるいは浸透状態)となり、低温発色抑制剤を低温発色抑制カプセル25外に流出させる。
低温発色抑制カプセル25等のマイクロカプセルの破壊(浸透)圧力は、マイクロカプセルの径と壁厚との関係、並びに壁の材質によって規定される。
低温発色抑制カプセル25は、図4(A)に示すように、通常圧力P0(非破壊圧力)状態で、低温発色層17の発色機能を抑制する低温発色抑制剤を内包する。
低温発色抑制カプセル25は、図4(B)に示すように、図2に示す破壊圧力P1以上の圧力が加わると、カプセルが破壊状態(あるいは浸透状態)となり、低温発色抑制剤を低温発色抑制カプセル25外に流出させる。
低温発色抑制カプセル25等のマイクロカプセルの破壊(浸透)圧力は、マイクロカプセルの径と壁厚との関係、並びに壁の材質によって規定される。
低温発色抑制カプセル25が内包する低温発色抑制剤は、例えば、低温発色カプセル27内は発色剤、低温発色層17内の顕色剤、塩基性物質および酸性物質のうち、1つ以上の物質の化学構造を変化させて、化学反応を起こさないようにする機能、あるいは化学反応しても色素が生成されないようにする機能を有する。
また、低温発色抑制カプセル25は、低温発色カプセル27のカプセルの壁の物質透過性を変化させて浸透性を低下させて発色反応を抑制する機能を有していてもよい。
なお、本実施形態において、低温発色抑制カプセル25が内包する低温発色抑制剤がカプセル外部に流出する条件として、温度条件は特に不要である。変形例として、低温発色抑制カプセル25は、図2に示すように、温度Ta(<T1)以上で破壊圧力P1以上の圧力を受けたことを条件に、低温発色抑制機能を発揮するようにしてもよい。
また、低温発色抑制カプセル25は、低温発色カプセル27のカプセルの壁の物質透過性を変化させて浸透性を低下させて発色反応を抑制する機能を有していてもよい。
なお、本実施形態において、低温発色抑制カプセル25が内包する低温発色抑制剤がカプセル外部に流出する条件として、温度条件は特に不要である。変形例として、低温発色抑制カプセル25は、図2に示すように、温度Ta(<T1)以上で破壊圧力P1以上の圧力を受けたことを条件に、低温発色抑制機能を発揮するようにしてもよい。
低温発色層17において電子供与性無色染料(発色剤:例えばロイコ染料)と電子受容性化合物(顕色剤:例えば酸性物質)との組み合わせで発色する場合には、低温発色抑制カプセル25として、例えば、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、エポキシ系可塑剤あるいはトリメット酸系可塑剤等が用いられる。
低温発色層17は、低温発色カプセル27、顕色剤、並びに必要に応じて塩基性物質または酸性物質をバインダ材中に分散させて構成される。低温発色カプセル27は、発色剤を内包し、その壁のガラス転移点が例えば、90〜140℃の低温である。低温発色層17は、例えば、図2に示す温度T1(例えば、110℃)以上の低温状態となると、低温発色カプセル27が内包する発色剤と低温発色層17内の顕色とが反応して発色する。低温発色カプセル27の壁のガラス転移点を除いて、発色の原理は、高温発色カプセル21と同じである。
本実施形態では、図1に示すように、温度T1>Taの場合を例示したが、T1=TaあるいはT1<Taであってもよい。
本実施形態では、図1に示すように、温度T1>Taの場合を例示したが、T1=TaあるいはT1<Taであってもよい。
上述したように、記録シート10では、高温発色層7および低温発色層17の発色には、温度条件のみを要し、圧力条件は不要である。一方、中温発色層11の発色には、温度条件に加えて圧力条件を要する。また、低温発色抑制カプセル25の発色抑制機能発揮にも、温度条件に加えて圧力条件を有する。
保護層19は、低温発色層17を保護するための層である。保護層19は、例えば、耐熱機能を有する。
本実施形態において、中温発色層11、低温発色抑制層15、低温発色層17および高温発色層7の各々の厚みは、例えば1〜4μmである。
また、各層への発色の割り当ては、例えば、中温発色層11にイエロー、低温発色層17にマゼンダ、高温発色層7にシアンを割り当てる。但し、これは一例であり、割り当てパターンは任意である。
また、各層への発色の割り当ては、例えば、中温発色層11にイエロー、低温発色層17にマゼンダ、高温発色層7にシアンを割り当てる。但し、これは一例であり、割り当てパターンは任意である。
[プリンタ40]
次に、図1に示す記録シート10に画像を形成するプリンタを説明する。
図5は、図1に示す記録シート10に画像を記録(印刷)するプリンタ40の構成図である。
図5に示すように、プリンタ40は、例えば、シート収容ケース41、シート送りローラ43、サーマルヘッド45、プラテンローラ47、シート搬出部50および制御部51を有する。
シート収容ケース41は、複数の記録シート10を収容する。シート収容ケース41に収容された記録シート10は、バネ53等の付勢手段によってシート送りローラ43に向けて押されている。
次に、図1に示す記録シート10に画像を形成するプリンタを説明する。
図5は、図1に示す記録シート10に画像を記録(印刷)するプリンタ40の構成図である。
図5に示すように、プリンタ40は、例えば、シート収容ケース41、シート送りローラ43、サーマルヘッド45、プラテンローラ47、シート搬出部50および制御部51を有する。
シート収容ケース41は、複数の記録シート10を収容する。シート収容ケース41に収容された記録シート10は、バネ53等の付勢手段によってシート送りローラ43に向けて押されている。
シート送りローラ43は、シート収容ケース41の最上段の記録シート10に接触して位置する。シート送りローラ43は、制御部51からの制御信号に基づいてモータ(図示せず)によって回転駆動される。シート送りローラ43が回転すると、バネ53の付勢力により記録シート10とシート送りローラ43との間に生じた摩擦力によって、シート送りローラ43の回転に連動してシート収容ケース41の最上段の記録シート10がサーマルヘッド45に向けて搬送される。なお、制御部51は、上記制御信号に基づいて、モータ(シート送りローラ43)の回転量を制御することで、記録シート10の位置や送り量を制御する。
記録シート10の搬送経路におけるシート送りローラ43の下流側には、サーマルヘッド45が設けられている。
図6は、サーマルヘッド45を説明するための図である。
サーマルヘッド45は、記録シート10の保護層19に接触するサーマルヘッド部545の加熱・加圧面において、記録シート10を加熱すると共に、加圧する。
図6に示すように、サーマルヘッド45は、継ぎ手520の一端にサーマルヘッド545が固定されている。継ぎ手520は、中心軸520aを中心に回転する。継ぎ手520の他端は、バネ541によって、回転軸520aを中心に継ぎ手520を半時計回りに回転する向きに付勢されている。バネ541よる付勢力は、サーマルヘッド部545の加熱面によって記録シート10等を通常圧力P0で押す力として作用する。
図6は、サーマルヘッド45を説明するための図である。
サーマルヘッド45は、記録シート10の保護層19に接触するサーマルヘッド部545の加熱・加圧面において、記録シート10を加熱すると共に、加圧する。
図6に示すように、サーマルヘッド45は、継ぎ手520の一端にサーマルヘッド545が固定されている。継ぎ手520は、中心軸520aを中心に回転する。継ぎ手520の他端は、バネ541によって、回転軸520aを中心に継ぎ手520を半時計回りに回転する向きに付勢されている。バネ541よる付勢力は、サーマルヘッド部545の加熱面によって記録シート10等を通常圧力P0で押す力として作用する。
継ぎ手521は、回転軸520aを中心に回転自在に設置され、一端の先端部521aが継ぎ手520の一辺に接触している。
また、継ぎ手521の他端521bは、カム530の外周に接触している。また、継ぎ手521は、バネ540の一端が固定されている。カム530が回転すると、継ぎ手521が回転軸520aを中心として、カム530の外周の段差に応じた所定の回転角度幅で時計方向および逆時計方向に交互に回転する。
このとき、継ぎ手521が時計方向に最も回転した位置において、先端部521aは継ぎ手520を押圧しない。すなわち、バネ540の付勢力は、サーマルヘッド部545には作用しない。これにより、サーマルヘッド部545の加熱面によって記録シート10に通常圧力P0が加えられる。
また、継ぎ手521の他端521bは、カム530の外周に接触している。また、継ぎ手521は、バネ540の一端が固定されている。カム530が回転すると、継ぎ手521が回転軸520aを中心として、カム530の外周の段差に応じた所定の回転角度幅で時計方向および逆時計方向に交互に回転する。
このとき、継ぎ手521が時計方向に最も回転した位置において、先端部521aは継ぎ手520を押圧しない。すなわち、バネ540の付勢力は、サーマルヘッド部545には作用しない。これにより、サーマルヘッド部545の加熱面によって記録シート10に通常圧力P0が加えられる。
一方、継ぎ手521が反時計方向に最も回転した位置において、先端部521aは継ぎ手520を押圧し、バネ540の付勢力はサーマルヘッド部545を記録シート10に押し付ける向きに作用する。これにより、サーマルヘッド部545の加熱面によって記録シート10を圧力P1(>P0)で加圧する。
サーマルヘッド45では、図5に示す制御部51が、カム530の回転を制御することで、サーマルヘッド部545の加熱面を介して記録シート10等に加える圧力を制御できる。
サーマルヘッド45では、図5に示す制御部51が、カム530の回転を制御することで、サーマルヘッド部545の加熱面を介して記録シート10等に加える圧力を制御できる。
サーマルヘッド部545は、複数の発熱素子を主走査方向にライン状に並べた発熱素子アレイを備えている。サーマルヘッド部545は、発熱素子アレイを記録シート10に接触した状態で、形成する画像に応じたパターンで各発熱素子を発熱させる。本実施形態では、各発熱素子は、少なくとも、非発熱状態、低温発熱状態、中温発色状態および高温発熱状態の4状態を有し、これら4状態のうち一つが制御部51によって選択される。
各発熱素子の発熱温度は、その発熱素子に接続された抵抗に電流を流す時間によって制御される。制御部51は、加熱時間に応じて、サーマルヘッド部545の各発熱素子に電流を流す時間を規定するストローブ信号のパルス幅を制御する。
なお、サーマルヘッド部545は、低温発色状態、中温発色状態および高温発色状態の各々において、画像データの諧調に応じた複数の発熱温度を調整可能にしてもよい。
各発熱素子の発熱温度は、その発熱素子に接続された抵抗に電流を流す時間によって制御される。制御部51は、加熱時間に応じて、サーマルヘッド部545の各発熱素子に電流を流す時間を規定するストローブ信号のパルス幅を制御する。
なお、サーマルヘッド部545は、低温発色状態、中温発色状態および高温発色状態の各々において、画像データの諧調に応じた複数の発熱温度を調整可能にしてもよい。
プリンタ40では、複数の加熱温度と加圧の有無を1ヘッドで実現できるため、記録シート10に1パスで画像を形成できる。すなわち、記録シート10がヘッドと1回接触して通過するだけで画像形成が可能である。これは、サーマルヘッドが高価であることから製造コストの削減に有用であると共に、小型化の要請にも応えられる。
すなわち、ライン型サーマルヘッドを1つで実現する場合には、従来のTA方式では、記録シートをサーマルヘッドに2往復半通過させるため、画像形成時間が長い。また、当該TA方式は、紫外線ランプと2種類のフィルタの切り替え手段も必要とし、プリンタが大型化してしまう。プリンタ40は、このような問題を解決できる。
すなわち、ライン型サーマルヘッドを1つで実現する場合には、従来のTA方式では、記録シートをサーマルヘッドに2往復半通過させるため、画像形成時間が長い。また、当該TA方式は、紫外線ランプと2種類のフィルタの切り替え手段も必要とし、プリンタが大型化してしまう。プリンタ40は、このような問題を解決できる。
プラテンローラ47は、記録シート10の搬送経路を挟んで反対側には、サーマルヘッド45のサーマルヘッド部545が設けられている。プラテンローラ47は、記録シート10の搬送に応じて回転し、記録シート10とサーマルヘッド部545の発熱素子との接触状態を安定にする。
シート搬出部50は、発色および定着を終えた記録シート10を外部に搬出する。
制御部51は、例えば、マイクロコンピュータ等の電子回路であり、プリンタ40の動作を統括的に制御する。
以下、図5〜図8を参照して、プリンタ40の動作例を説明する。
図8は、図1に示す記録シート10に画像を形成する図5等に示すプリンタ40の動作例を説明ためのフローチャートである。
図8に示す各ステップは、制御部51によって統括的に制御される。
図8は、図1に示す記録シート10に画像を形成する図5等に示すプリンタ40の動作例を説明ためのフローチャートである。
図8に示す各ステップは、制御部51によって統括的に制御される。
ステップST0:
図5に示すプリンタのシート収容ケース41に、複数枚の記録シート10を収容する。シート収容ケース41に収容された記録シート10は、バネ53の付勢力によって紙送りローラ43に向けて押され、最上段の記録シート10と紙送りローラ43との間に摩擦力が生じている。
図5に示すプリンタのシート収容ケース41に、複数枚の記録シート10を収容する。シート収容ケース41に収容された記録シート10は、バネ53の付勢力によって紙送りローラ43に向けて押され、最上段の記録シート10と紙送りローラ43との間に摩擦力が生じている。
ステップST1:
制御部51からの制御に基づいてシート送りローラ43が回転し、シート収容ケース41の最上段に収容された記録シート10がサーマルヘッド45に向けて搬送される。
制御部51からの制御に基づいてシート送りローラ43が回転し、シート収容ケース41の最上段に収容された記録シート10がサーマルヘッド45に向けて搬送される。
ステップST2:
制御部51からの制御に基づいてサーマルヘッド45が、通常圧力P0において、記録シート10に形成する画像の低温発色成分に応じた画素パターンで各発熱素子を低温に発熱させる。これにより、記録シート10の低温発色層17が、画像情報に対応した低温発色成分の画素パターンで、図2に示す温度T1で低温加熱され、低温加熱された位置の低温発色カプセル27内の発色剤とその周囲に顕色剤とが反応して発色(低温発色)する。
制御部51からの制御に基づいてサーマルヘッド45が、通常圧力P0において、記録シート10に形成する画像の低温発色成分に応じた画素パターンで各発熱素子を低温に発熱させる。これにより、記録シート10の低温発色層17が、画像情報に対応した低温発色成分の画素パターンで、図2に示す温度T1で低温加熱され、低温加熱された位置の低温発色カプセル27内の発色剤とその周囲に顕色剤とが反応して発色(低温発色)する。
ステップST3:
ステップST2に続いて、制御部51からの制御に基づいて図6に示すカム530が回転し、継ぎ手521が反時計方向に最も回転した位置になる。これにより、サーマルヘッド部545によって圧力P1が記録シート10に加わる。また、サーマルヘッド部545が記録シート10を温度Taで加熱する。
その結果、図2に示す低温発色抑制条件を満たす。これにより、低温発色抑制層15の低温発色抑制カプセル25が破壊され、低温発色抑制カプセル25内の低温発色抑制剤がカプセル外部に流出し、低温発色層17における低温発色剤と顕色剤との反応が抑制される。すなわち、低温発色について定着が行われる。なお、温度Taが常温の場合には、ステップST3においてサーマルヘッド部545による加熱は不要である。
ステップST2に続いて、制御部51からの制御に基づいて図6に示すカム530が回転し、継ぎ手521が反時計方向に最も回転した位置になる。これにより、サーマルヘッド部545によって圧力P1が記録シート10に加わる。また、サーマルヘッド部545が記録シート10を温度Taで加熱する。
その結果、図2に示す低温発色抑制条件を満たす。これにより、低温発色抑制層15の低温発色抑制カプセル25が破壊され、低温発色抑制カプセル25内の低温発色抑制剤がカプセル外部に流出し、低温発色層17における低温発色剤と顕色剤との反応が抑制される。すなわち、低温発色について定着が行われる。なお、温度Taが常温の場合には、ステップST3においてサーマルヘッド部545による加熱は不要である。
ステップST4:
ステップST3に続いて、制御部51がカム530の回転位置を継続して保持し、記録シート10は継続して圧力P1で加圧される。
また、制御部51からの制御に基づいてサーマルヘッド部545が、記録シート10に形成する画像の中温発色成分に応じた画素パターンで各発熱素子を中温に発熱させる。これにより、記録シート10の中温発色層11が、画像情報に対応した中温発色成分の画素パターンで、図2に示す温度T2で中温加熱され、中温加熱された位置の中温発色カプセル23内の発色剤とその周囲に顕色剤とが反応して発色(中温発色)する。
このとき、低温発色層17は定着されているため、発色しない。
また、熱バリア層9の存在により、高温発色層7が発色することもない。
ステップST3に続いて、制御部51がカム530の回転位置を継続して保持し、記録シート10は継続して圧力P1で加圧される。
また、制御部51からの制御に基づいてサーマルヘッド部545が、記録シート10に形成する画像の中温発色成分に応じた画素パターンで各発熱素子を中温に発熱させる。これにより、記録シート10の中温発色層11が、画像情報に対応した中温発色成分の画素パターンで、図2に示す温度T2で中温加熱され、中温加熱された位置の中温発色カプセル23内の発色剤とその周囲に顕色剤とが反応して発色(中温発色)する。
このとき、低温発色層17は定着されているため、発色しない。
また、熱バリア層9の存在により、高温発色層7が発色することもない。
ステップST5:
制御部51からの制御に基づいてカム530が回転し、記録シート10に加えられる圧力は通常圧力P0となる。
また、サーマルヘッド45が、記録シート10に形成する画像の高温発色成分に応じた画素パターンで各発熱素子を高温に発熱させる。これにより、記録シート10の高温発色層11が、画像情報に対応した高温発色成分の画素パターンで、図2に示す温度T3で高温加熱され、高温加熱された位置の高温発色カプセル21内の発色剤とその周囲に顕色剤とが反応して発色(高温発色)する。
このとき、記録シート10には通常圧力P0が働き、圧力P1は印加されないため、中温発色層11は発色しない。
制御部51からの制御に基づいてカム530が回転し、記録シート10に加えられる圧力は通常圧力P0となる。
また、サーマルヘッド45が、記録シート10に形成する画像の高温発色成分に応じた画素パターンで各発熱素子を高温に発熱させる。これにより、記録シート10の高温発色層11が、画像情報に対応した高温発色成分の画素パターンで、図2に示す温度T3で高温加熱され、高温加熱された位置の高温発色カプセル21内の発色剤とその周囲に顕色剤とが反応して発色(高温発色)する。
このとき、記録シート10には通常圧力P0が働き、圧力P1は印加されないため、中温発色層11は発色しない。
上記ステップST2〜ST5の動作は、図7(A)に示すように、図5の構成のプリンタのサーマルヘッド45において1ヘッドで温度と時間を制御することにより、連続して行うことができる。
ステップST6:
制御部51からの制御に基づいてプラテンローラ47が回転し、図7(B)に示すように、記録シート10が図5中右側のシート搬出部50に向けて搬送される。
制御部51からの制御に基づいてプラテンローラ47が回転し、図7(B)に示すように、記録シート10が図5中右側のシート搬出部50に向けて搬送される。
以上説明したように、記録シート10によれば、低温発色層17を定着するため、低温色の経時変化が抑えられ、低温色の耐候性に優れている。
また、記録シート10によれば、中温発色層11は、通常圧力P0より大きい圧力P1が加えられていることを条件に発色するため、中温色の耐候性にも優れている。
また、記録シート10およびプリンタ40によれば、中温発色層11の定着は不要であるため、シートを薄くできると共に、画像形成工程を簡単にできる。
また、記録シート10によれば、中温発色層11は、通常圧力P0より大きい圧力P1が加えられていることを条件に発色するため、中温色の耐候性にも優れている。
また、記録シート10およびプリンタ40によれば、中温発色層11の定着は不要であるため、シートを薄くできると共に、画像形成工程を簡単にできる。
また、本実施形態のプリンタ40によれば、図5および図6に示すサーマルヘッド45を用いることで、1ヘッドで温度、圧力および時間を制御することで連続して画像を形成できる。
また、プリンタ40によれば、図8に示すように、記録時に記録シート10の中温発色を高温発色より先に行う。これにより、高温発色では中温発色で得た熱を利用でき、中温発色より先に高温発色を行う場合に比べて、記録時間を短縮できる。
また、プリンタ40によれば、記録シート10に加える圧力を2段階で制御すればよいため、制御が簡単である。
また、プリンタ40によれば、図8に示すように、記録時に記録シート10の中温発色を高温発色より先に行う。これにより、高温発色では中温発色で得た熱を利用でき、中温発色より先に高温発色を行う場合に比べて、記録時間を短縮できる。
また、プリンタ40によれば、記録シート10に加える圧力を2段階で制御すればよいため、制御が簡単である。
上述した図1に示す記録シート10では、低温発色抑制カプセル25と低温発色カプセル27とを個別の層(低温発色抑制層15、低温発色層17)内に配置した場合を例示した。記録シート10の変形例として、例えば、図9に示すように、低温発色層117内に、低温発色抑制カプセル25および低温発色カプセル27を混在させて配置してもよい。図9に示す例では、低温発色抑制カプセル25と低温発色カプセル27との距離が均一になり、発色抑制機能を効果的に発揮できる。
<第2実施形態>
上述した第1実施形態では、記録シート10に加える圧力として通常圧力P0と圧力P1(>P0)の2つを用いる場合を例示したが、本実施形態では、これら2つの圧力に加えて、圧力P2(>P1)を用いる。
本実施形態の記録シート110の構成は、図1に示す記録シート10と同じである。
図10は、本実施形態の記録シート110の各カプセルの特性を説明ための図である。
図10において、図2と同じ符号を付した高温発色カプセル21、低温発色抑制カプセル25および低温発色カプセル27は、第1実施形態で説明したものと同じである。
記録シート110は、中温発色カプセル223の特性に特徴を有する。
中温発色カプセル223は、温度T2以上の中温状態において、圧力P1より大きい圧力P2で加圧されたことを条件に発色する。
上述した第1実施形態では、記録シート10に加える圧力として通常圧力P0と圧力P1(>P0)の2つを用いる場合を例示したが、本実施形態では、これら2つの圧力に加えて、圧力P2(>P1)を用いる。
本実施形態の記録シート110の構成は、図1に示す記録シート10と同じである。
図10は、本実施形態の記録シート110の各カプセルの特性を説明ための図である。
図10において、図2と同じ符号を付した高温発色カプセル21、低温発色抑制カプセル25および低温発色カプセル27は、第1実施形態で説明したものと同じである。
記録シート110は、中温発色カプセル223の特性に特徴を有する。
中温発色カプセル223は、温度T2以上の中温状態において、圧力P1より大きい圧力P2で加圧されたことを条件に発色する。
記録シート110に画像を形成するプリンタは、記録シート10に加える圧力を通常圧量P0および圧力P1,P2の3段階に切り替える機構を有している。
また、当該プリンタは、記録シート10を中温加熱しながら、圧力P2で記録シート10を加圧する。
このように低温発色抑制カプセル25の破壊圧力P1と中温発色カプセル223の発色圧力P2とを異なるように規定することで、低温発色抑制処理時に、中温発色カプセル223の一部が発色してしまうことを回避できる。
また、当該プリンタは、記録シート10を中温加熱しながら、圧力P2で記録シート10を加圧する。
このように低温発色抑制カプセル25の破壊圧力P1と中温発色カプセル223の発色圧力P2とを異なるように規定することで、低温発色抑制処理時に、中温発色カプセル223の一部が発色してしまうことを回避できる。
<第2実施形態の変形例>
上述した第2実施形態は、3段階の圧力を使うものであれば、特に限定されない。例えば、図11に示すように、高温発色カプセル221が温度T3以上の高温状態において、上記圧力P2で加圧されたことを条件に発色するようにしてもよい。
上述した第2実施形態は、3段階の圧力を使うものであれば、特に限定されない。例えば、図11に示すように、高温発色カプセル221が温度T3以上の高温状態において、上記圧力P2で加圧されたことを条件に発色するようにしてもよい。
<プリンタの変形例>
上述した図5および図6等で説明したプリンタは、サーマルヘッド部545の記録シート10への接触面が、加熱面と加圧面を兼ねる場合を例示したが、本実施形態では、加熱機構と加圧機構とを個別に設ける。
図12は、本変形例に係わるプリンタの部分構成図である。
図12に示すように、本プリンタは、回転軸204を中心に回転するプラテンローラ202を有する。
プラテンローラ202は、記録シート10、110の基材5の表面と接触ながら、回転軸204を中心に回転する。
加圧部206は、プラテンローラ202を図9中矢印方向に移動し、記録シート10、110に対する加圧状態を切り換える。具体的には、第1実施形態の場合には、加圧部206は、図2に示す通常圧力P0と圧力P1とのいずれかの状態で記録シート10を加圧する。
また、加圧部206は、第2実施形態の場合には、図10等に示す通常圧力P0と、圧力P1、P2のいずれかの状態で記録シート110を加圧する。
上述した図5および図6等で説明したプリンタは、サーマルヘッド部545の記録シート10への接触面が、加熱面と加圧面を兼ねる場合を例示したが、本実施形態では、加熱機構と加圧機構とを個別に設ける。
図12は、本変形例に係わるプリンタの部分構成図である。
図12に示すように、本プリンタは、回転軸204を中心に回転するプラテンローラ202を有する。
プラテンローラ202は、記録シート10、110の基材5の表面と接触ながら、回転軸204を中心に回転する。
加圧部206は、プラテンローラ202を図9中矢印方向に移動し、記録シート10、110に対する加圧状態を切り換える。具体的には、第1実施形態の場合には、加圧部206は、図2に示す通常圧力P0と圧力P1とのいずれかの状態で記録シート10を加圧する。
また、加圧部206は、第2実施形態の場合には、図10等に示す通常圧力P0と、圧力P1、P2のいずれかの状態で記録シート110を加圧する。
プラテンローラ202に対して、記録シート10、110と反対側には、複数の発熱素子210がライン状に配置されている。
図12に示すプリンタでは、例えば、記録シート10,110の保護層19側が発熱素子210に接触し、基材5がプラテンローラ202に接触するように、記録シート10,110を搬送する。
図12に示すプリンタによっても、記録シート10、110に画像を形成できる。
図12に示すプリンタでは、例えば、記録シート10,110の保護層19側が発熱素子210に接触し、基材5がプラテンローラ202に接触するように、記録シート10,110を搬送する。
図12に示すプリンタによっても、記録シート10、110に画像を形成できる。
本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
例えば、上述した実施形態では、記録シートを3色に発色させて記録を行う場合を例示したが、記録シートに4色以上に発色させて記録を行ってもよい。例えば、イエロー、シアンおよびマゼンダの3色に、ブラックを加えて4色で記録シートを発色させてもよいし、ライトシアンおよびライトマゼンダを加えて5色で記録シートを発色させてもよい。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
例えば、上述した実施形態では、記録シートを3色に発色させて記録を行う場合を例示したが、記録シートに4色以上に発色させて記録を行ってもよい。例えば、イエロー、シアンおよびマゼンダの3色に、ブラックを加えて4色で記録シートを発色させてもよいし、ライトシアンおよびライトマゼンダを加えて5色で記録シートを発色させてもよい。
また、上述した実施形態では、本発明の感熱記録媒体として記録シートを例示したが、本発明の感熱記録媒体の形状はシート状以外でもよい。
本発明は、感熱記録媒体に記録を行うシステムに適用可能である。
10,110‥記録シート、5‥基材、7‥高温発色層、9‥熱バリア層、11‥中温発色層、13‥熱バリア層、15‥低温発色抑制層、17‥低温発色層、19‥保護層、21,221‥高温発色カプセル、23,223‥中温発色カプセル、25‥低温発色抑制カプセル、27‥低温発色カプセル、41‥シート収容ケース、43‥シート送りローラ、45‥サーマルヘッド、47‥プラテンローラ
Claims (13)
- 第1の温度で発色する第1の発色要素と、
予め決められた圧力を第2の温度で受けたことを条件に前記第1の発色要素の発色機能を抑制する発色抑制要素と、
予め決められた圧力を前記第2の温度より高い第3の温度で受けたことを条件に発色する第2の発色要素と
を有する感熱記録媒体。 - 前記発色抑制要素が発色機能を抑制する前記圧力と、前記第2の発色要素が発色する前記圧力とは同じである
請求項1に記載の感熱記録媒体。 - 前記発色抑制要素は、第1の圧力を前記第2の温度で受けたことを条件に前記第1の発色要素の発色機能を抑制し、
前記第2の発色要素は、前記第1の圧力とは異なる第2の圧力を受けたことを条件に発色する
請求項1に記載の感熱記録媒体。 - 前記第3の温度より高い第4の温度で発色する第3の発色要素
をさらに有する請求項1〜3のいずれかに記載の感熱記録媒体。 - 第1の発色層内に前記第1の発色要素を配置し、
第2の発色層内に前記第2の発色要素を配置し、
第3の発色層内に前記第3の発色要素を配置し、
発色抑制層内に前記発色抑制要素を配置し、
基板上に前記第3の発色層、前記第2の発色層、前記発色抑制層および前記第1の発色層を順に積層した
請求項4に記載の感熱記録媒体。 - 第1の発色層内に前記発色抑制要素および前記第1の発色要素を混在させて配置し、
第2の発色層内に前記第2の発色要素を配置し、
第3の発色層内に前記第3の発色要素を配置し、
基板上に前記第3の発色層、前記第2の発色層および前記第1の発色層を順に積層した
請求項4に記載の感熱記録媒体。 - 前記発色要素は、当該発色要素が内包する材料が前記発色要素外に放出し、発色要素外の物質と反応して発色する要素、あるいは
前記発色要素内に、当該発色要素外の材料が、当該発色要素内に流入して、当該発色要素内の物質と反応して発色する要素
である
請求項1〜6のいずれかに記載の感熱記録媒体。 - 前記発色抑制要素は、
前記発色要素の材料である電子供与性染料前駆体、電子受容性顕色剤、塩基性物質または酸性物質のうち、一つ以上の材料の化学構造を変化させて発色反応を起こさないようにする機能、
前記発色要素の材料である電子供与性染料前駆体、電子受容性顕色剤、塩基性物質または酸性物質のうち、一つ以上の材料の化学構造を変化させて、化学反応しても色素が生成できずに発色しないようにする機能、あるいは
前記発色要素の材料を内包したマイクロカプセルの壁の物質透過性を変化させて浸透性を低下させて発色反応を抑制する機能を有する
請求項1〜7のいずれかに記載の感熱記録媒体。 - 感熱記録媒体に対して画像を熱記録するサーマルヘッドと、
前記感熱記録媒体に圧力を加える加圧手段と、
第1の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記加圧手段によって前記感熱記録媒体を加圧する処理と、前記加圧手段による加圧状態において前記サーマルヘッドが前記第1の温度より高い第2の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成するように制御する処理とを順に行う制御手段と
を有する画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第2の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成する処理を行った後に、前記第2の温度より高い第3の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成する処理を行う
請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記サーマルヘッドと前記加圧手段とが隣接して位置する
請求項9または請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記サーマルヘッドと前記加圧手段とを一体的に構成し、前記感熱記録媒体に接触する前記サーマルヘッドの加熱面によって前記圧力を加える
請求項9または請求項10に記載の画像形成装置。 - 第1の温度で感熱記録媒体に画像を形成する第1の工程と、
前記感熱記録媒体を加圧する第2の工程と、
前記感熱記録媒体を加圧した状態で前記第1の温度より高い第2の温度で前記感熱記録媒体に画像を形成する第3の工程と
を有する画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006125916A JP2007296714A (ja) | 2006-04-28 | 2006-04-28 | 感熱記録媒体、画像形成装置およびその方法 |
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JP2006125916A Pending JP2007296714A (ja) | 2006-04-28 | 2006-04-28 | 感熱記録媒体、画像形成装置およびその方法 |
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2006
- 2006-04-28 JP JP2006125916A patent/JP2007296714A/ja active Pending
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