JP2007296716A - Heat-sensitive recording medium, image forming device, and its method - Google Patents

Heat-sensitive recording medium, image forming device, and its method Download PDF

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裕安 宮田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recording sheet or the like of which the maintenance is easy, which does not generate wastes such as a cartridge, and in addition, can facilitate the management of the recording sheet. <P>SOLUTION: At the time of an image formation, the recording sheet 10 is heated at a temperature T1, and also, a pressure P1 (>a normal pressure P0) is applied, and a low temperature color-developing layer 15 is color-developed. Then, the recording sheet 10 is heated at a temperature T3 (>T1) under the normal pressure P0, and a high temperature color-developing layer 11 is color-developed. In this case, since the pressure P1 has not been applied, the low temperature color-developing layer 15 does not develop a color. Also, since there is a heat barrier layer 9, an intermediate temperature color-developing layer 7 does not become a temperature T2 or higher, and does not develop a color. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

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。   The present invention relates to a thermal recording medium, an image forming apparatus for forming an image on the thermal recording medium, and a method thereof.

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。
Currently available printers include an ink jet method, a thermal transfer method, and a laser method in which a copier is computerized. These all transfer ink, ink ribbon, toner, and the like to paper (sheet). Therefore, when printing is finished, ink, ink ribbon, and a dedicated cartridge containing them become waste. Also, in order to achieve photographic image quality, it is necessary to use special paper after all.
On the other hand, there are thermal printers used for facsimile and barcode printing as printers that require dedicated recording sheets but do not discard ink, ink ribbon, and dedicated cartridges. There are many technical difficulties to realize photographic image quality color printing by such a thermal method, and it has not been put into practical use.
The biggest technical barrier is that it is difficult to control each color layer of three colors and three colors by controlling them independently only by thermal control of the thermal head, and to control the density gradation by adding shades to each color to be colored. For this reason, it was not possible to achieve color image quality printing. Under such circumstances, the direct thermal recording system (TA system), which was released in 1996 based on the technical idea of Patent Document 1 of Fuji Photo Film Co., Ltd., is the only practical example.

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。
In this TA method, a heat-sensitive coloring layer is laminated on a substrate in the order of cyan, magenta, and yellow, and a heat-resistant protective layer is disposed as the uppermost layer. The yellow and magenta color-developing layers use diazonium salt compounds and couplers as color-developing materials and can fix images with ultraviolet rays. In addition, since the cyan coloring layer does not need to be fixed, a dye precursor and an organic acid are used as coloring materials. The microcapsules in each layer have different thermal sensitivities and ultraviolet sensitivities. By giving different thermal energy and different wavelength ultraviolet rays in five steps, full color prints are made while repeating coloring and fixing.
Specifically, in the TA method, (1) a yellow image is formed with low thermal energy using yellow image information, (2) ultraviolet light having a wavelength of 419 nm is irradiated on the entire surface, (3) the yellow image is fixed, and (4 ) Form a magenta image with medium heat energy (At this time, the yellow coloring layer does not develop even when heated, so it is not affected), (4) Irradiate the entire surface with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm, fix the magenta image, (5) A cyan image is formed with high thermal energy.

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。   In addition to the above TA method, Patent Document 2 proposes a system in which a color is produced by chemically reacting a diazo compound in a capsule and a coupler outside the capsule by combining three pressures and three temperatures. Yes.

特開昭61−40192号公報JP 61-40192 A 特開平11−170692号公報JP-A-11-170692

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。
However, the TA method has a problem that it is difficult to store the recording sheet because the thermosensitive coloring layer is fixed with ultraviolet rays.
Further, the above-described system of Patent Document 2 has a problem that it is difficult to control the color by applying three levels of pressure to the recording sheet appropriately.
Furthermore, there is a demand for a thinner recording sheet and a simplified image forming process.

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。
In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention facilitates maintenance of an image forming apparatus, can form an image on a heat-sensitive recording medium with simple control without generating waste such as cartridges, and the like. An object of the present invention is to provide a thermal recording medium, an image forming apparatus, and an image forming method capable of easily managing the recording medium.
Another object of the present invention is to provide a thermal recording medium, an image forming apparatus, and an image forming method capable of making the thermal recording medium thinner and simplifying the image forming process.

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の温度で予め決められた圧力を受けたことを条件に発色する第1の発色要素と、前記圧力とは無関係に前記第1の温度より高い第2の温度で発色する第2の発色要素とを有する。
請求項1の発明では、第1の発色要素の発色には圧力を要するため、第1の発色要素を定着せずに、第2の温度で加熱しても第1の発色要素は発色しない。そのため、画像形成工程を簡単化できると共に、定着剤が不要であるためシートを薄型化できる。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、M前記第2の温度より高い第3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する。
請求項2の発明では、3色発色でき、カラーによる画像形成が可能である。
In order to solve the above-described problems of the prior art and achieve the above-described object, the thermal recording medium of the first aspect of the invention develops color under the condition that a predetermined pressure is applied at the first temperature. And a second coloring element that develops color at a second temperature higher than the first temperature regardless of the pressure.
According to the first aspect of the present invention, since pressure is required for color development of the first color development element, the first color development element does not color even when heated at the second temperature without fixing the first color development element. Therefore, the image forming process can be simplified, and the sheet can be thinned since no fixing agent is required.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, M further includes a third coloring element that develops color at a third temperature higher than the second temperature.
According to the second aspect of the invention, three colors can be developed, and an image can be formed by color.

請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記第1の発色要素を内包した第1の発色層と、前記第2の発色要素を内包した第2の発色層と、前記第3の発色要素を内包した第3の発色層と、熱バリア層とを有し、基材上に、前記第2の発色層、前記熱バリア層、前記第3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する。
請求項3の発明では、熱バリア層を設けたことで、第3の発色層を第2の発色層に対して加熱側に配置でき、画像形成時のエネルギ効率がよい。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the first color developing layer enclosing the first color developing element, the second color developing layer enclosing the second color developing element, and the third color forming layer A third coloring layer containing a coloring element; and a thermal barrier layer, the second coloring layer, the thermal barrier layer, the third coloring layer, and the first coloring layer on a substrate. Are sequentially laminated.
In the invention of claim 3, by providing the thermal barrier layer, the third color forming layer can be arranged on the heating side with respect to the second color developing layer, and the energy efficiency at the time of image formation is good.

請求項4の発明は、請求項2の発明において、前記第1の発色要素を内包した第1の発色層と、前記第2の発色要素を内包した第2の発色層と、前記第3の発色要素を内包した第3の発色層と、を有し、基材上に、前記第2の発色層、前記第1の発色層および前記第3の発色層を順に積層したことを特徴とする。
請求項4の発明では、第2の発色層と第3の発色層との間に第1の発色層を配置したため、第3の発色層の加熱時に、第1の発色層が熱バリアとして機能し、第2の発色層の発色を防止できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the first color forming layer enclosing the first color forming element, the second color forming layer including the second color forming element, and the third color forming layer And a third coloring layer containing a coloring element, and the second coloring layer, the first coloring layer, and the third coloring layer are sequentially laminated on a substrate. .
In the fourth aspect of the invention, since the first coloring layer is disposed between the second coloring layer and the third coloring layer, the first coloring layer functions as a thermal barrier when the third coloring layer is heated. In addition, color development of the second color development layer can be prevented.

請求項5の発明は、請求項1〜4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する。   The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 4, wherein the coloring element is an element that emits a material contained in the coloring element outside the coloring element and reacts with a substance outside the coloring element to develop a color, Alternatively, a material outside the coloring element flows into the coloring element and reacts with a substance in the coloring element to develop a color in the coloring element.

請求項6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、前記サーマルヘッドが前記第1の温度で加熱した状態で前記加圧手段が所定の圧力を加えるように制御する処理と、前記加圧手段が前記圧力を加えない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を加熱するように制御する処理とを行う制御手段とを有する。
請求項6の発明では、制御手段の制御に基づいて、前記サーマルヘッドが前記第1の温度で加熱した状態で前記加圧手段が所定の圧力を加える。また、前記加圧手段が前記圧力を加えない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を加熱する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a thermal head that thermally records an image on a thermal recording medium; a pressurizing unit that applies pressure to the thermal recording medium; and the thermal head is heated at the first temperature. The process of controlling the pressurizing means to apply a predetermined pressure in a state where the pressure is applied, and the thermal head at the second temperature higher than the first temperature without the pressurizing means applying the pressure. And a control means for performing processing for controlling the recording medium to be heated.
According to a sixth aspect of the present invention, based on the control of the control means, the pressurizing means applies a predetermined pressure while the thermal head is heated at the first temperature. The thermal head heats the thermal recording medium at a second temperature higher than the first temperature in a state where the pressurizing means does not apply the pressure.

請求項7の発明の画像形成装置は、請求項6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する。
これにより、小規模な構成で1ヘッド1パスで画像形成が可能になる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the sixth aspect of the present invention, wherein the thermal head and the pressurizing unit are integrally formed, and the pressure is applied by the heating surface of the thermal head that contacts the thermal recording medium. It is characterized by adding.
This makes it possible to form an image with one head and one pass with a small configuration.

請求項8の発明の画像形成方法は、第1の温度で加熱した状態で感熱記録媒体に所定の圧力を加える第1の工程と、前記感熱記録媒体に前記圧力を加えないで、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を加熱する第2の工程とを有する。   An image forming method according to an eighth aspect of the present invention includes a first step of applying a predetermined pressure to the thermal recording medium in a state heated at the first temperature, and the first pressure without applying the pressure to the thermal recording medium. A second step of heating the thermosensitive recording medium at a second temperature higher than the first temperature.

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。
According to the present invention, maintenance of the image forming apparatus is easy, images can be formed on the thermal recording medium with simple control without generating waste such as cartridges, and the recording sheets can be easily managed. A thermal recording medium, an image forming apparatus, and an image forming method can be provided.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a thermal recording medium, an image forming apparatus, and an image forming method capable of reducing the thickness of the thermal recording medium and simplifying the image forming process.

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。
低温発色カプセル25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21が第2の発色要素の一例であり、高温発色カプセル23が第3の発色要素の一例である。
また、低温発色層15が本発明の第1の発色層の一例であり、中温発色層7が本発明の第2の発色層の一例であり、高温発色層11が本発明の第3の発色層の一例である。
また、熱バリア層9が、請求項3の熱バリア層の一例である。
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。
Hereinafter, a recording sheet according to an embodiment of the present invention and a printer that forms an image on the recording sheet will be described.
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
[Correspondence with Configuration of the Present Invention]
First, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be described.
The low temperature coloring capsule 25 is an example of the first coloring element of the present invention, the medium temperature coloring capsule 21 is an example of the second coloring element, and the high temperature coloring capsule 23 is an example of the third coloring element.
The low temperature coloring layer 15 is an example of the first coloring layer of the present invention, the intermediate temperature coloring layer 7 is an example of the second coloring layer of the present invention, and the high temperature coloring layer 11 is the third coloring layer of the present invention. It is an example of a layer.
The thermal barrier layer 9 is an example of the thermal barrier layer of claim 3.
A thermal head 45 shown in FIG. 5 is an example of the thermal head and pressurizing means of the present invention. Moreover, the control part 51 shown in FIG. 5 is an example of the control means of this invention.

[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、中温発色層7、熱バリア層9、高温発色層11、混防止層13、低温発色層15および保護層19を順に積層している。
[Recording sheet 10]
First, the recording sheet 10 used in this embodiment will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a recording sheet 10 used in the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the recording sheet 10 includes, for example, an intermediate temperature coloring layer 7, a thermal barrier layer 9, a high temperature coloring layer 11, a mixing prevention layer 13, a low temperature coloring layer 15 and a protective layer 19 in this order on a substrate 5. Laminated.

記録シート10の画像形成時には、温度T1で加熱され、且つ圧力P1(>通常圧力P0)が加えられたことを条件に、低温発色層15が発色する。
次に、記録シート10が通常圧力P0において温度T3(>T1)で加熱され、高温発色層11が発色する。このとき、記録シート10には圧力P1が印加されていないため、低温発色層15は発色しない。また、熱バリア層9があるため、中温発色層7は温度T2以上にはならず、発色しない。
次に、記録シート10が、通常圧力P0において温度T2(T3>T2>T1)で加熱され、中温発色層7が発色する。
At the time of image formation of the recording sheet 10, the low temperature coloring layer 15 develops color on the condition that the recording sheet 10 is heated at the temperature T1 and the pressure P1 (> normal pressure P0) is applied.
Next, the recording sheet 10 is heated at the temperature T3 (> T1) at the normal pressure P0, and the high temperature coloring layer 11 develops color. At this time, since the pressure P1 is not applied to the recording sheet 10, the low temperature coloring layer 15 does not develop color. Further, since the thermal barrier layer 9 is present, the intermediate temperature coloring layer 7 does not rise above the temperature T2 and does not develop color.
Next, the recording sheet 10 is heated at a normal pressure P0 at a temperature T2 (T3>T2> T1), and the intermediate temperature coloring layer 7 is colored.

記録シート10によれば、低温発色層15が通常圧力P0より大きい圧力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7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。
According to the recording sheet 10, since the color is not generated unless the low-temperature coloring layer 15 is at a pressure P1 higher than the normal pressure P0, the weather resistance is excellent.
Further, according to the recording sheet 10, since it is not necessary to fix the intermediate temperature coloring layer 7, the sheet can be thinned and the image forming process can be simplified.
Since the recording sheet 10 can develop three colors, a color image can be formed.

以下、記録シート10の各構成要素について説明する。
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。
Hereinafter, each component of the recording sheet 10 will be described.
The substrate 5 is made of, for example, polyester or polyethylene terephthalate (PET). The base material 5 is white or transparent.

中温発色層7は、中温発色カプセル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。中温発色カプセル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T2(例えば、160℃)である。
中温発色層7は、例えば、温度T2以上の中温状態になると、通常圧力P0においても(圧力P1を加圧しなくても)、中温発色カプセル21が内包する発色剤と中温発色層7内の顕色剤とが反応して発色する。すなわち、中温発色層7の発色に圧力条件は無い。
The intermediate temperature coloring layer 7 is configured by dispersing a medium temperature coloring capsule 21, a developer, and, if necessary, a basic substance or an acidic substance in a binder material. The medium temperature color developing capsule 21 encloses the color developing agent, and the glass transition point of the wall is a temperature T2 (for example, 160 ° C.) shown in FIG.
For example, when the intermediate temperature coloring layer 7 is in an intermediate temperature state that is equal to or higher than the temperature T2, the color developing agent contained in the intermediate temperature coloring capsule 21 and the visible color in the intermediate temperature coloring layer 7 even at the normal pressure P0 (even if the pressure P1 is not increased). Color develops by reacting with the colorant. That is, there is no pressure condition for color development of the intermediate temperature color development layer 7.

中温発色カプセル21は、いわゆるマイクロカプセルであり、その壁が150〜280℃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。中温発色カプセル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T2未満(非中温)においては、中温発色カプセル21内に顕色剤は浸透せず、中温発色カプセル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T2以上(上記中温状態)になると、圧力とは無関係に、中温発色層7内の顕色剤が中温発色カプセル21内に浸透し、当該顕色剤と中温発色カプセル21内の発色剤とが反応して色素が形成されて発色する。   The medium temperature coloring capsule 21 is a so-called microcapsule, and its wall is made of polyurea or polyurethane having a glass transition point of 150 to 280 ° C. The medium temperature coloring capsule 21 has a characteristic that the material permeability (permeability) increases before and after the glass transition point. Accordingly, as shown in FIG. 3A, when the temperature is lower than T2 (non-medium temperature), the color developer does not penetrate into the medium temperature color capsule 21 and the color developer in the medium temperature color capsule 21 does not develop color. On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the temperature becomes T2 or higher (the above intermediate temperature state), the developer in the intermediate temperature coloring layer 7 penetrates into the intermediate temperature coloring capsule 21 regardless of the pressure, and The coloring agent and the coloring agent in the medium temperature coloring capsule 21 react with each other to form a dye and develop a color.

中温発色カプセル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、中温発色カプセル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。
The wall of the microcapsule in the present embodiment such as the medium temperature coloring capsule 21 is formed of a synthetic resin such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin. Specifically, a melamine-formaldehyde polymer, a urea-formaldehyde polymer, or the like is used as the wall of the medium temperature coloring capsule 21 or the like.
The average particle size of the microcapsules is, for example, about 3 to 4 μm, and the glass transition point is defined by the wall material. The microcapsule not only keeps the reacting substances in a multi-layered structure, but also disperses them in micron across the wall of the microcapsule so that it can coexist in a thin coating film of several microns at room temperature. While maintaining sufficient isolation, it has the function of giving sufficient material permeability instantaneously during heating.

なお、中温発色カプセル21は、上記中温状態になると、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。
In addition, the medium temperature coloring capsule 21 is configured such that when the medium temperature state is reached, the wall melts, the color developing agent in the capsule flows out of the capsule, and reacts with the developer outside the capsule to develop color. Also good.
In the present embodiment, the combination of the color former and the developer that reacts with the color developer includes, for example, a combination of a diazo compound (color developer) and a coupler (developer), or an electron-donating colorless dye (color developer). And an electron-accepting compound (developer). It is known that an arbitrary hue can be colored by a combination of a chemical structure of a diazo compound and a chemical structure of a coupler, or a combination of a chemical structure of an electron-donating colorless dye and a chemical structure of an electron-accepting compound.

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。
The diazo compound is, for example, tricresyl phosphate. The diazo compound is an electron donating dye precursor (dye precursor), and reacts with a coupler in a basic atmosphere to develop a color. The coupler is, for example, resorcil or phloroglucin, and forms a dye by coupling with a diazo compound in a basic atmosphere. The basic atmosphere is made of a hardly water-soluble or water-insoluble basic substance or a substance that generates alkali by heating (for example, an organic ammonium salt).
The electron-donating colorless dye is, for example, a leuco dye, and the electron-accepting compound is, for example, a phenolic acidic substance. In this combination, the leuco dye is adsorbed by the developer, which is an acidic substance, and oxidized to develop a color.

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。
Moreover, as said coupler, 2-hydroxy-3 naphthoic acid anilide etc. are used, for example.
Moreover, as said electron-accepting compound, acidic substances, such as a phenol compound, an organic acid or its metal salt, and oxybenzoic acid ester, are used, for example.

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。   Further, in this embodiment, the case where the color former is encapsulated in the microcapsule is exemplified, but for example, the color former and the developer are dispersed and arranged in the binder, and the binder is melted by heating to cause the color former. The developer may react with the developer.

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、高温発色層11の発色時の熱によって中温発色層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。
The thermal barrier layer 9 prevents the high temperature coloring capsule 21 and the medium temperature coloring capsule 23 from being mixed with each other, and prevents the intermediate temperature coloring layer 7 from being colored by the heat generated when the high temperature coloring layer 11 is colored.
The thermal barrier layer 9 is made of an arbitrary material including an inert material that undergoes a phase change during heating, for example, when the layer includes a thermal solvent. A typical material for the thermal barrier layer 9 is a polymer material such as poly (vinyl alcohol).

高温発色層11は、高温発色カプセル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。高温発色カプセル23は、発色剤を内包し、その壁のガラス転移点が例えば、300〜350℃の高温である。高温発色層11は、例えば、図2に示す温度T3(例えば、330℃)以上の高温状態となると、通常圧力P0においても、高温発色層11内の顕色剤が高温発色カプセル23内に流入し、高温発色カプセル23が内包する発色剤と反応して発色する。高温発色カプセル23の発色原理は、ガラス転移点を除いて、前述した中温発色カプセル21と同じである。   The high-temperature coloring layer 11 is configured by dispersing a high-temperature coloring capsule 23, a developer, and, if necessary, a basic substance or an acidic substance in a binder material. The high-temperature coloring capsule 23 encloses the coloring agent, and the glass transition point of the wall is, for example, a high temperature of 300 to 350 ° C. When the high-temperature coloring layer 11 is in a high temperature state, for example, higher than the temperature T3 (eg, 330 ° C.) shown in FIG. 2, the developer in the high-temperature coloring layer 11 flows into the high-temperature coloring capsule 23 even at the normal pressure P0. Then, it reacts with the color former contained in the high-temperature color capsule 23 and develops color. The coloring principle of the high temperature coloring capsule 23 is the same as that of the medium temperature coloring capsule 21 described above except for the glass transition point.

混防止層13は、高温発色カプセル23と低温発色カプセル23とが混ざり合うことを防止する。   The mixing prevention layer 13 prevents the high temperature coloring capsule 23 and the low temperature coloring capsule 23 from being mixed.

低温発色層15は、低温発色カプセル25、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。低温発色カプセル25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。
低温発色カプセル25は、例えば、図2に示す温度T1(例えば、110℃)以上の低温状態で、圧力P1以上で加圧されると、低温発色層15内の顕色剤が低温発色カプセル25内に流入し、低温発色カプセル25が内包する発色剤と反応して発色する。
このように、低温発色層15が発色するには、低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。低温発色層15の発色条件は、低温発色カプセル25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とによって決定される。低温発色カプセル25は、壁厚/径の値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、低温発色カプセル25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T1が低くなる。
本実施形態では、発色条件として、低温発色カプセル25は温度と圧力を条件とし、中温発色カプセル21および高温発色カプセル23は温度のみを条件とする。
The low temperature coloring layer 15 is constituted by dispersing a low temperature coloring capsule 25, a developer, and, if necessary, a basic substance or an acidic substance in a binder material. The low-temperature coloring capsule 25 encloses a coloring agent, and the glass transition point of the wall is, for example, a low temperature of 90 to 140 ° C.
For example, when the low temperature coloring capsule 25 is pressed at a pressure P1 or higher in a low temperature state equal to or higher than a temperature T1 (eg, 110 ° C.) shown in FIG. It flows into the interior and reacts with the color former contained in the low temperature color development capsule 25 to develop color.
Thus, in order for the low temperature coloring layer 15 to develop color, in addition to being in a low temperature state, it is necessary to apply a pressure equal to or higher than the pressure P1. The coloring condition of the low-temperature coloring layer 15 is determined by the capsule wall material that defines the glass transition point of the low-temperature coloring capsule 25 and the capsule diameter and wall thickness. In the low temperature coloring capsule 25, the pressure P1 required for coloring increases as the wall thickness / diameter value increases. Moreover, the temperature T1 required for color development becomes low as the glass transition point of the wall of the low temperature color development capsule 25 becomes low.
In the present embodiment, the low temperature color capsule 25 is based on temperature and pressure, and the medium temperature color capsule 21 and the high temperature color capsule 23 are only temperature based on the color development conditions.

保護層19は、低温発色層15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。   The protective layer 19 is a layer for protecting the low temperature coloring layer 15. The protective layer 19 has, for example, a heat resistance function.

本実施形態において、中温発色層7、高温発色層11および低温発色層15の各々の厚みは、例えば1〜4μmである。また、熱バリア層9の厚みは例えば5〜25μmである。
各層への発色の割り当ては、例えば、中温発色層7にイエロー、低温発色抑制層15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。
In the present embodiment, the thickness of each of the medium temperature coloring layer 7, the high temperature coloring layer 11, and the low temperature coloring layer 15 is, for example, 1 to 4 μm. The thickness of the thermal barrier layer 9 is, for example, 5 to 25 μm.
For example, yellow is assigned to the medium temperature coloring layer 7, magenta is assigned to the low temperature coloring suppressing layer 15, and cyan is assigned to the high temperature coloring layer 7. However, this is an example, and the allocation pattern is arbitrary.

[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。
[Printer 40]
Next, a printer that forms an image on the recording sheet 10 shown in FIG. 1 will be described.
FIG. 5 is a configuration diagram of the printer 40 that records (prints) an image on the recording sheet 10 shown in FIG. 1.
As illustrated in FIG. 5, the printer 40 includes, for example, a sheet storage case 41, a sheet feeding roller 43, a thermal head 45, a platen roller 47, a sheet carry-out unit 50, and a control unit 51.
The sheet storage case 41 stores a plurality of recording sheets 10. The recording sheet 10 stored in the sheet storage case 41 is pressed toward the sheet feeding roller 43 by an urging means such as a spring 53.

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。   The sheet feeding roller 43 is positioned in contact with the uppermost recording sheet 10 of the sheet storage case 41. The sheet feeding roller 43 is rotationally driven by a motor (not shown) based on a control signal from the control unit 51. When the sheet feeding roller 43 rotates, the frictional force generated between the recording sheet 10 and the sheet feeding roller 43 by the urging force of the spring 53 interlocks with the rotation of the sheet feeding roller 43 and the uppermost stage of the sheet storage case 41. The recording sheet 10 is conveyed toward the thermal head 45. The controller 51 controls the position and feed amount of the recording sheet 10 by controlling the rotation amount of the motor (sheet feed roller 43) based on the control signal.

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。
A thermal head 45 is provided on the downstream side of the sheet feeding roller 43 in the conveyance path of the recording sheet 10.
FIG. 6 is a diagram for explaining the thermal head 45.
The thermal head 45 heats and pressurizes the recording sheet 10 on the heating / pressurizing surface of the thermal head portion 545 that contacts the protective layer 19 of the recording sheet 10.
As shown in FIG. 6, the thermal head 45 is fixed to one end of a joint 520. The joint 520 rotates around the central axis 520a. The other end of the joint 520 is biased by a spring 541 in a direction in which the joint 520 is rotated counterclockwise about the rotation shaft 520a. The biasing force by the spring 541 acts as a force for pressing the recording sheet 10 or the like with the normal pressure P0 by the heating surface of the thermal head unit 545.

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。
The joint 521 is installed so as to be rotatable about the rotation shaft 520 a, and the tip 521 a at one end is in contact with one side of the joint 520.
Further, the other end 521 b of the joint 521 is in contact with the outer periphery of the cam 530. Further, one end of the spring 540 is fixed to the joint 521. When the cam 530 rotates, the joint 521 rotates alternately around the rotation shaft 520a in the clockwise direction and the counterclockwise direction with a predetermined rotation angle width corresponding to the step on the outer periphery of the cam 530.
At this time, the tip 521a does not press the joint 520 at the position where the joint 521 is most rotated in the clockwise direction. That is, the biasing force of the spring 540 does not act on the thermal head portion 545. Accordingly, the normal pressure P0 is applied to the recording sheet 10 by the heating surface of the thermal head unit 545.

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。
On the other hand, at the position where the joint 521 is most rotated counterclockwise, the tip 521a presses the joint 520, and the urging force of the spring 540 acts in a direction to press the thermal head 545 against the recording sheet 10. Thereby, the recording sheet 10 is pressurized with the pressure P1 (> P0) by the heating surface of the thermal head unit 545.
In the thermal head 45, the control unit 51 shown in FIG. 5 can control the pressure applied to the recording sheet 10 or the like via the heating surface of the thermal head unit 545 by controlling the rotation of the cam 530.

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。
The thermal head unit 545 includes a heating element array in which a plurality of heating elements are arranged in a line in the main scanning direction. The thermal head unit 545 causes each heating element to generate heat in a pattern corresponding to an image to be formed with the heating element array in contact with the recording sheet 10. In the present embodiment, each heating element has at least four states of a non-heating state, a low temperature heating state, a medium temperature coloring state, and a high temperature heating state, and one of these four states is selected by the control unit 51.
The heat generation temperature of each heat generating element is controlled by the time during which a current flows through a resistor connected to the heat generating element. The control unit 51 controls the pulse width of the strobe signal that defines the time during which a current flows to each heating element of the thermal head unit 545 according to the heating time.
Note that the thermal head unit 545 may be capable of adjusting a plurality of heat generation temperatures in accordance with the gradation of the image data in each of the low temperature coloring state, the medium temperature coloring state, and the high temperature coloring state.

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。
In the printer 40, since a plurality of heating temperatures and pressurization can be realized with one head, an image can be formed on the recording sheet 10 in one pass. That is, an image can be formed by passing the recording sheet 10 in contact with the head once. This is useful for reducing the manufacturing cost because the thermal head is expensive, and can meet the demand for miniaturization.
That is, when a single line-type thermal head is realized, in the conventional TA system, the recording sheet is passed through the thermal head two and a half times, so that the image forming time is long. In addition, the TA method also requires a UV lamp and two types of filter switching means, which increases the size of the printer. The printer 40 can solve such a problem.

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。   The platen roller 47 is provided with a thermal head portion 545 of the thermal head 45 on the opposite side across the conveyance path of the recording sheet 10. The platen roller 47 rotates in accordance with the conveyance of the recording sheet 10, and stabilizes the contact state between the recording sheet 10 and the heating element of the thermal head unit 545.

シート搬出部50は、発色を終えた記録シート10を外部に搬出する。   The sheet unloading unit 50 unloads the recording sheet 10 that has finished coloring.

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。   The control unit 51 is an electronic circuit such as a microcomputer, for example, and comprehensively controls the operation of the printer 40.

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。
Hereinafter, an operation example of the printer 40 will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a flowchart for explaining an operation example of the printer 40 shown in FIG. 5 and the like for forming an image on the recording sheet 10 shown in FIG.
Each step shown in FIG. 8 is comprehensively controlled by the control unit 51.

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。
Step ST0:
A plurality of recording sheets 10 are stored in a sheet storage case 41 of the printer shown in FIG. The recording sheet 10 stored in the sheet storage case 41 is pushed toward the paper feed roller 43 by the urging force of the spring 53, and a frictional force is generated between the uppermost recording sheet 10 and the paper feed roller 43. .

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。
Step ST1:
Based on the control from the control unit 51, the sheet feeding roller 43 rotates and the recording sheet 10 accommodated in the uppermost stage of the sheet accommodation case 41 is conveyed toward the thermal head 45.

ステップST2:
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。
この状態で、制御部51からの制御に基づいて、サーマルヘッド部545の各発熱素子が、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低温発熱する。これにより、記録シート10の低温発色層15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。
Step ST2:
Based on the control from the control unit 51, the cam 530 shown in FIG. 6 rotates, and the joint 521 reaches the most counterclockwise position. As a result, the pressure P <b> 1 is applied to the recording sheet 10 by the thermal head unit 545.
In this state, based on the control from the control unit 51, each heating element of the thermal head unit 545 generates low temperature heat with a pixel pattern corresponding to the low temperature coloring component of the image formed on the recording sheet 10. As a result, the low-temperature coloring layer 15 of the recording sheet 10 has a pixel pattern of a low-temperature coloring component corresponding to image information and is heated at a low temperature at the temperature T1 shown in FIG. The developer and the developer around it react to develop color (low temperature development).

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サーマルヘッド部545の各発熱素子を高温に短時間発熱させる。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で短時間高温加熱され、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。
本実施形態では、高温発色層11は、温度T3以上で短時間以上加熱されたことを条件に発色する。
このとき、記録シート10には圧力P1が加えられていないため低温発色層15は発色しない。また、熱バリア層9があるため、中温発色層7は発色しない。
Step ST3:
Subsequent to step ST2, the cam 530 rotates based on the control from the control unit 51, and the pressure applied to the recording sheet 10 becomes the normal pressure P0.
Further, the thermal head 45 causes each heating element of the thermal head unit 545 to generate heat at a high temperature for a short time with a pixel pattern corresponding to the high-temperature coloring component of the image formed on the recording sheet 10. As a result, the high-temperature coloring layer 11 of the recording sheet 10 has a pixel pattern of a high-temperature coloring component corresponding to image information and is heated at a high temperature for a short time at the temperature T3 shown in FIG. The color former and the developer around it react to develop color (high temperature color development).
In the present embodiment, the high-temperature coloring layer 11 develops a color on the condition that it has been heated at a temperature T3 or higher for a short time or longer.
At this time, since the pressure P1 is not applied to the recording sheet 10, the low temperature coloring layer 15 does not develop color. Further, since the thermal barrier layer 9 is present, the intermediate temperature coloring layer 7 does not develop color.

ステップST4:
ステップST3に続いて、記録シート10に加えられる圧力を通常圧力P0とした状態で、サーマルヘッド45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サーマルヘッド部545の各発熱素子を中温に中時間発熱させる。これにより、記録シート10の中温発色層7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で中時間中温加熱され、中温加熱された位置の中温発色カプセル21内の発色剤とその周囲に顕色剤とが反応して発色(中温発色)する。本実施形態において、上記中時間は上記短時間より長い概念である。また、中温発色層7は、温度T2以上で中時間以上加熱されたことを条件で発色する。
Step ST4:
Subsequent to step ST3, in a state where the pressure applied to the recording sheet 10 is set to the normal pressure P0, the thermal head 45 has each pixel pattern of the thermal head unit 545 with a pixel pattern corresponding to the medium temperature coloring component formed on the recording sheet 10. The heating element is heated to a medium temperature for a medium time. As a result, the medium temperature coloring layer 7 of the recording sheet 10 is heated in the medium temperature coloring capsule 21 at the position where the medium temperature heating is performed at the temperature T2 shown in FIG. The color former and the developer around it react to develop color (medium temperature color development). In the present embodiment, the medium time is a concept longer than the short time. Further, the medium temperature coloring layer 7 develops color under the condition that it is heated at a temperature T2 or higher for a medium time or longer.

上記ステップST2〜ST4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。   As shown in FIG. 7A, the operations in steps ST2 to ST4 can be continuously performed by controlling the temperature and time with one head in the thermal head 45 of the printer having the configuration shown in FIG.

ステップST5:
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。
Step ST5:
Based on the control from the control unit 51, the platen roller 47 rotates, and the recording sheet 10 is conveyed toward the sheet carrying-out unit 50 on the right side in FIG. 5 as shown in FIG. 7B.

以上説明したように、記録シート10を用いることで、プリンタ40は、カートリッジ等の廃棄物を発生させずに簡単な制御で記録シート10に画像を形成できる。そのため、プリンタ40のメインテナンスが容易になる。
また、記録シート10の低温発色層15は、温度T1で加熱され、且つ圧力P1(>通常圧力P0)が加えられたことを条件に発色する。そのため、低温発色層15は、耐候性に優れている。また、低温発色層15は定着が不要であるため、記録シート10内に定着層を設ける必要が無くシートの薄型化が図れる。さらに、画像形成時に低温発色層15の定着工程が不要であるため、画像形成を簡単なプリンタ構成で、且つ短時間で行うことができる。すなわち、記録シート10によれば、3層うち1層を圧力で発色させ、2層を時間と熱とで制御して発色させるので、3層全てを熱と時間で制御するよりも制御が容易である。
As described above, by using the recording sheet 10, the printer 40 can form an image on the recording sheet 10 with simple control without generating waste such as a cartridge. Therefore, maintenance of the printer 40 is facilitated.
Further, the low-temperature coloring layer 15 of the recording sheet 10 is colored on the condition that it is heated at the temperature T1 and the pressure P1 (> normal pressure P0) is applied. Therefore, the low temperature coloring layer 15 is excellent in weather resistance. Further, since the low-temperature coloring layer 15 does not need to be fixed, it is not necessary to provide a fixing layer in the recording sheet 10 and the sheet can be made thin. Further, since the fixing step of the low temperature coloring layer 15 is not required at the time of image formation, the image formation can be performed in a short time with a simple printer configuration. In other words, according to the recording sheet 10, one of the three layers is colored by pressure and the two layers are colored by controlling time and heat, so control is easier than controlling all three layers by heat and time. It is.

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。   Further, according to the printer 40 of the present embodiment, by using the thermal head 45 shown in FIGS. 5 and 6, images can be continuously formed by controlling the temperature, pressure and time with one head.

<第2実施形態>
上述した第1実施形態の図5および図6等で説明したプリンタ40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9は、本実施形態に係わるプリンタの部分構成図である。
図9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中矢印の向きに移動し、記録シート10の記録面の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。
Second Embodiment
In the printer 40 described with reference to FIGS. 5 and 6 of the first embodiment described above, the contact surface of the thermal head unit 545 to the recording sheet 10 is exemplified as the heating surface and the pressing surface. Then, a heating mechanism and a pressurizing mechanism are provided separately.
FIG. 9 is a partial configuration diagram of the printer according to the present embodiment.
As shown in FIG. 9, the printer includes a platen roller 202 that rotates about a rotation shaft 204.
The platen roller 202 rotates around the rotation shaft 204 while being in contact with the surface of the substrate 5 of the recording sheet 10.
The pressing unit 206 moves the platen roller 202 in the direction of the arrow in FIG. 9 to switch the pressing state of the recording surface of the recording sheet 10. Specifically, in the case of the first embodiment, the pressurizing unit 206 pressurizes the recording sheet 10 in either of the normal pressure P0 and the pressure P1 shown in FIG.

プラテンローラ202に対して、記録シート10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9に示すプリンタでは、例えば、記録シート10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を搬送する。
図9に示すプリンタでは、図8に示すステップST2において加圧部206によって記録シート10に圧力P1を加え、ステップST3,ST4では記録シート10に通常圧力P0を加えるように制御する。
また、発熱素子210は、図8に示すステップST2において低温発熱し、ステップST3において高温発熱し、ステップST4において中温発熱する。
図9に示すプリンタによっても、記録シート10にカラー画像を形成できる。
A plurality of heating elements 210 are arranged in a line on the opposite side of the recording sheet 10 with respect to the platen roller 202.
In the printer shown in FIG. 9, for example, the recording sheet 10 is conveyed so that the protective layer 19 side of the recording sheet 10 is in contact with the heating element 210 and the base material 5 is in contact with the platen roller 202.
In the printer shown in FIG. 9, control is performed so that the pressure P1 is applied to the recording sheet 10 by the pressure unit 206 in step ST2 shown in FIG. 8, and the normal pressure P0 is applied to the recording sheet 10 in steps ST3 and ST4.
Further, the heating element 210 generates low temperature heat in step ST2 shown in FIG. 8, generates high temperature in step ST3, and generates intermediate temperature in step ST4.
A color image can also be formed on the recording sheet 10 by the printer shown in FIG.

<第3実施形態>
上述した第1実施形態では、図1に示すように低温発色層15を保護層19側に配置した場合を例示したが、本実施形態の記録シート110では、図10に示すように、基材5上に中温発色層7、低温発色層15および高温発色層11を順に積層する。
ここで、基材5、中温発色層7、低温発色層15および高温発色層11は、第1実施形態で説明したものと同じである。
図10に示す記録シート110によれば、高温発色層11の高温発色時に、低温発色層15が熱バリアとして機能するため、第1実施形態で必要だった熱バリア層を個別に設ける必要がない。そのため、記録シート110は、薄型化が可能である。
<Third Embodiment>
In the first embodiment described above, the case where the low-temperature coloring layer 15 is disposed on the protective layer 19 side as shown in FIG. 1 is exemplified. However, in the recording sheet 110 of this embodiment, as shown in FIG. 5, the intermediate temperature coloring layer 7, the low temperature coloring layer 15, and the high temperature coloring layer 11 are laminated in this order.
Here, the base material 5, the intermediate temperature coloring layer 7, the low temperature coloring layer 15, and the high temperature coloring layer 11 are the same as those described in the first embodiment.
According to the recording sheet 110 shown in FIG. 10, since the low temperature coloring layer 15 functions as a thermal barrier during the high temperature coloring of the high temperature coloring layer 11, there is no need to separately provide the thermal barrier layer required in the first embodiment. . Therefore, the recording sheet 110 can be thinned.

<変形例>
上述した第1実施形態では、図8に示すように、低温発色層15を低温発色した後に、高温発色層11を高温発色させ、その後、中温発色層7を中温発色させたが、高温発色層11に先立って中温発色層7を発色させてもよい。
また、低温発色層15の発色処理を、高温発色層11あるいは中温発色層7の発色処理の後に行ってもよい。
<Modification>
In the first embodiment described above, as shown in FIG. 8, after the low temperature coloring layer 15 is colored at low temperature, the high temperature coloring layer 11 is colored at high temperature, and then the intermediate temperature coloring layer 7 is colored at medium temperature. Prior to 11, the medium temperature coloring layer 7 may be colored.
Further, the coloring process for the low temperature coloring layer 15 may be performed after the coloring process for the high temperature coloring layer 11 or the medium temperature coloring layer 7.

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。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
That is, those skilled in the art may make various modifications, combinations, subcombinations, and alternatives regarding the components of the above-described embodiments within the technical scope of the present invention or an equivalent scope thereof.
For example, in the above-described embodiment, the case where recording is performed by coloring the recording sheet in three colors is exemplified, but recording may be performed by causing the recording sheet to develop colors in four or more colors. For example, black may be added to three colors of yellow, cyan, and magenta to develop a recording sheet with four colors, or light cyan and light magenta may be added to develop a recording sheet with five colors.

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。   In the above-described embodiment, the recording sheet is exemplified as the heat-sensitive recording medium of the present invention, but the shape of the heat-sensitive recording medium of the present invention may be other than the sheet shape.

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。   The present invention is applicable to a system for recording on a thermal recording medium.

図1は、本発明の第1実施形態の記録シートの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a recording sheet according to the first embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す記録シート内の高温発色カプセル、低温発色カプセルおよび中温発色カプセルの特性を説明ための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the characteristics of the high-temperature coloring capsule, the low-temperature coloring capsule, and the medium-temperature coloring capsule in the recording sheet shown in FIG. 図3は、図1に示す中温発色カプセルおよび高温発色カプセルの発色原理を説明ための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the coloring principle of the medium temperature coloring capsule and the high temperature coloring capsule shown in FIG. 図4は、図1に示す低温発色カプセルの発色原理を説明ための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the coloring principle of the low-temperature coloring capsule shown in FIG. 図5は、本発明の第1実施形態のプリンタを説明ための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the printer according to the first embodiment of the present invention. 図6は、図5に示すプリンタのサーマルヘッドを説明ための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the thermal head of the printer shown in FIG. 図7は、本発明の第1実施形態のプリンタの画像形成動作を説明ための図5の続きの図である。FIG. 7 is a continuation diagram of FIG. 5 for explaining the image forming operation of the printer according to the first embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第1実施形態のプリンタの画像形成動作を説明ためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining the image forming operation of the printer according to the first embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第2実施形態のプリンタの部分構成図である。FIG. 9 is a partial configuration diagram of the printer according to the second embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第2実施形態に係わる記録シートの構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a recording sheet according to the second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,110‥記録シート、5‥基材、7‥中温発色層、9‥熱バリア層、11‥高温発色層、13‥混防止層、15‥低温発色層、19‥保護層、21‥中温発色カプセル、23‥高温発色カプセル、25‥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、204‥プラテンローラ、206‥加圧部、210‥発熱素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110 ... Recording sheet, 5 ... Base material, 7 ... Medium temperature coloring layer, 9 ... Thermal barrier layer, 11 ... High temperature coloring layer, 13 ... Anti-mixing layer, 15 ... Low temperature coloring layer, 19 ... Protective layer, 21 ... Medium temperature Coloring capsule, 23 ... High temperature coloring capsule, 25 ... Low temperature coloring capsule, 41 ... Sheet storage case, 43 ... Sheet feeding roller, 45 ... Thermal head, 47 ... Platen roller, 204 ... Platen roller, 206 ... Pressure unit, 210 ... Heating element

Claims (8)

第1の温度で予め決められた圧力を受けたことを条件に発色する第1の発色要素と、
前記圧力とは無関係に前記第1の温度より高い第2の温度で発色する第2の発色要素と
を有する感熱記録媒体。
A first coloring element that develops color on condition that a predetermined pressure is applied at the first temperature;
A heat-sensitive recording medium comprising: a second coloring element that develops color at a second temperature higher than the first temperature regardless of the pressure.
前記第2の温度より高い第3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に記載の感熱記録媒体。
The thermosensitive recording medium according to claim 1, further comprising a third coloring element that develops color at a third temperature higher than the second temperature.
前記第1の発色要素を内包した第1の発色層と、
前記第2の発色要素を内包した第2の発色層と、
前記第3の発色要素を内包した第3の発色層と、
熱バリア層と
を有し、
基材上に、前記第2の発色層、前記熱バリア層、前記第3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2に記載の感熱記録媒体。
A first color development layer containing the first color development element;
A second coloring layer containing the second coloring element;
A third coloring layer containing the third coloring element;
A thermal barrier layer,
The thermal recording medium according to claim 2, wherein the second coloring layer, the thermal barrier layer, the third coloring layer, and the first coloring layer are sequentially laminated on a base material.
前記第1の発色要素を内包した第1の発色層と、
前記第2の発色要素を内包した第2の発色層と、
前記第3の発色要素を内包した第3の発色層と、
を有し、
基材上に、前記第2の発色層、前記第1の発色層および前記第3の発色層を順に積層した
請求項2に記載の感熱記録媒体。
A first color development layer containing the first color development element;
A second coloring layer containing the second coloring element;
A third coloring layer containing the third coloring element;
Have
The heat-sensitive recording medium according to claim 2, wherein the second coloring layer, the first coloring layer, and the third coloring layer are sequentially laminated on a substrate.
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1〜4のいずれかに記載の感熱記録媒体。
The coloring element is an element that emits a material contained in the coloring element outside the coloring element and reacts with a substance outside the coloring element, or a material outside the coloring element in the coloring element. The thermal recording medium according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermal recording medium is an element that flows into the coloring element and reacts with a substance in the coloring element to develop a color.
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、
前記サーマルヘッドが前記第1の温度で加熱した状態で前記加圧手段が所定の圧力を加えるように制御する処理と、前記加圧手段が前記圧力を加えない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を加熱するように制御する処理とを行う制御手段と
を有する画像形成装置。
A thermal head for thermally recording an image on a thermal recording medium;
Pressurizing means for applying pressure to the thermal recording medium;
A process of controlling the pressurizing unit to apply a predetermined pressure while the thermal head is heated at the first temperature; and the thermal head is configured to apply the first pressure while the pressurizing unit does not apply the pressure. And a control unit that performs a process of controlling the heat-sensitive recording medium to be heated at a second temperature that is higher than the temperature of the image forming apparatus.
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6に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6, wherein the thermal head and the pressure unit are integrally configured, and the pressure is applied by a heating surface of the thermal head that contacts the thermal recording medium.
第1の温度で加熱した状態で感熱記録媒体に所定の圧力を加える第1の工程と、
前記感熱記録媒体に前記圧力を加えないで、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を加熱する第2の工程と
を有する画像形成方法。
A first step of applying a predetermined pressure to the thermosensitive recording medium while being heated at a first temperature;
And a second step of heating the thermosensitive recording medium at a second temperature higher than the first temperature without applying the pressure to the thermosensitive recording medium.
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