JP3426525B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクや発色剤な
どの色材を封入したカプセルを用いて記録紙に画像を形
成する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクや発色剤等の色材を封
入したカプセルを所定の条件下で破壊することにより記
録紙に画像を形成する画像形成システムが知られてい
る。このような画像形成システムで用いられるカプセル
は、その壁膜が光硬化性樹脂製の膜で構成されており、
あらかじめシート上に当該カプセルの層を形成し、当該
カプセル層を所望の画像パターンに応じて露光した後、
圧力を加えることによって、露光（硬化）されなかった
カプセルが潰れて色材が外に出て、シート上で発色する
よう構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の画像形成システムでは、使用前のシートの
カプセル層に光が当たると硬化してしまうため、シート
は、光を遮断した状態で保管し、画像形成装置に装着す
る際にも光を当てないようにする必要がある。さらに、
使用前は、カプセル層の各カプセルは柔らかいため、不
要な圧力が加わらないようにシートを保管する必要があ
る。このような保管上の制限から、シートは、インスタ
ントカメラのフィルムのように、遮光パッケージに一枚
づつ収容しておかなければならず、取り扱いが煩わし
く、しかもコストが増すと共に廃棄物も増すという問題
点があった。

【０００４】カラー画像を形成する画像形成システムと
して、特定の熱を加えて色素が封入されたカプセルを発
色させ、特定の波長の光の照射によって発色色素を定着
させることにより、カラー画像をシート上に形成するシ
ステムも提案されている。しかしながら、このような画
像形成システムでは、シートの全面を露光する場合、大
型の露光装置が必要となり、装置が大型化すると共に消
費電力が増すという問題点があった。また、色毎に光照
射・加熱を繰り返さなければならないため、画像形成の
速度が遅くなるという問題点もあった。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑み、低コストで
廃棄物が少なく、しかもカラー対応が可能で、高速に画
像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の画像形成装置は、所定の温度・圧
力環境下で破壊するよう構成された、壁膜の内部に色材
を封入して構成された複数のカプセルを、シート上に層
状に設け、画像データに応じて前記カプセルを選択的に
加熱・加圧して破壊することにより前記シート上に画像
を形成する画像形成装置であって、前記画像データを保
存する記憶手段と、複数のラインに配置された複数のサ
ーマルラインヘッドと、前記シートの前記複数のサーマ
ルラインヘッドに対向する部位を、各サーマルラインヘ
ッド毎に定められた所定の圧力で加圧する加圧手段と、
前記複数のサーマルラインヘッドのそれぞれを駆動する
ための複数の駆動手段と、前記複数の駆動手段を制御す
る単一の制御手段を有し、前記制御手段は前記複数のラ
インのそれぞれに対応した画像データを前記記憶手段か
ら前記複数の駆動手段へ同時に送信する構成とした。

【０００７】請求項２に記載の画像形成装置において
は、前記複数のカプセルの層は、複数の異なる色の色材
にそれぞれ対応した複数の種類のカプセルを有し、前記
複数の種類のカプセルはそれぞれ異なる温度・圧力環境
下で破壊することを特徴としている。

【０００８】前記複数のカプセルのうち、同一色の色材
が封入されたカプセルの壁膜は同一のガラス転移温度を
有する樹脂により形成し、異なる色の色材が封入された
カプセルの壁膜は異なるガラス転移温度を有する樹脂に
より形成し、ガラス転移温度の高い壁膜ほど厚みを薄
く、ガラス転移温度の低い壁膜ほど厚みを厚く形成する
ことにより、色毎に選択的にカプセルを破壊することが
できる。

【０００９】また、前記複数の異なる色の色材を、異な
る融点を有すると共に常温で個体の色材とし、同一色の
色材が封入されたカプセルの壁膜は同一の圧力で破壊す
るよう形成し、融点の低い色材が封入された壁膜ほど高
い圧力で破壊し、融点の高い色材が封入された壁膜ほど
低い圧力で破壊するよう形成する事によっても、色毎に
選択的にカプセルを破壊することができる。前記複数の
駆動手段は、サーマルラインヘッド毎に、発熱素子を前
記複数の色に対応した異なる温度で発熱させる構成とす
ることができる。

【００１０】各サーマルラインヘッドが有する発熱体は
同一の抵抗値を有すると共に、サーマルラインヘッド毎
に発熱体の抵抗値を異ならせ、前記抵抗値は、前記複数
のサーマルラインヘッドが所定時間駆動されると、各サ
ーマルラインヘッドの発熱素子が当該サーマルラインヘ
ッドに対応した色材のカプセルに対応した温度で発熱す
るような抵抗値に設定する事ができる。この場合、前記
複数の駆動手段は前記複数のサーマルラインヘッドに同
一パルス幅のストローブ信号を印加すれば良い。

【００１１】また、前記複数のサーマルラインヘッドが
全て同一の抵抗値を有する発熱体を有し、前記複数の駆
動手段はそれぞれ前記サーマルラインヘッドに対応した
色材のカプセルに対応した温度で各サーマルラインヘッ
ドの発熱体が発熱するよう、サーマルラインヘッド毎に
異なるパルス幅のストローブ信号を印加し、前記ストロ
ーブ信号は前記複数のサーマルラインヘッドにほぼ同時
に印加されるように構成することもできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
の画像形成装置で用いる画像形成用シート１０の基本構
成を示す図である。シート１０は、基材１１の上に、色
材としてインクを封入した微細なカプセル（マイクロカ
プセル）の層（カプセル層１２）を形成したものであ
る。カプセル層１２には、シアン、マゼンタ、イエロー
の３色の液状のインクを各々封入した３種類のカプセル
２１、２２、２３が含まれている。カプセル２１、２
２、２３は、直径が数μｍであり、形状記憶樹脂（後
述）で形成された壁膜２１ａ、２２ａ、２３ａを有して
いる。

【００１３】図２に、形状記憶樹脂の弾性係数と温度の
関係の一例を示す。形状記憶樹脂は、ガラス転移温度Ｔ
ｇ以上では分子鎖のミクロブラウン運動が活発化してゴ
ム弾性を示し（領域ｂ）、ガラス転移温度Ｔｇ以下では
ミクロブラウン運動が凍結してガラス状態を示す（領域
ａ）。即ち、形状記憶樹脂は、ガラス転移温度Ｔｇ以上
に加熱することによって自由な形状に変形させることが
でき、Ｔｇ以下に冷却することによって形状が固定さ
れ、再びＴｇ以上に加熱すると元の形状に戻るものであ
る。このような形状記憶樹脂としては、例えば、ポリノ
ルボルネン、トランス−１、４−ポリイソプレン、ポリ
ウレタン等からなる樹脂が知られている。

【００１４】図３に、カプセルの壁膜２１ａ、２２ａ、
２３ａが潰れる圧力（以下破壊圧力とする）と加熱温度
との関係をそれぞれ実線、一点鎖線、二点鎖線で示す。
図４に示すように、カプセル２１、２２、２３の壁膜２
１ａ、２２ａ、２３ａの各材質は、壁膜２１ａ、２２
ａ、２３ａの順にそのガラス転移温度が高くなるよう選
択されている。本実施形態では、壁膜２１ａ、２２ａ、
２３ａのガラス転移温度Ｔｇ１、Ｔｇ２、Ｔｇ３は、順
に７０°Ｃ、１１０°Ｃ、１３０°Ｃに設定されてい
る。

【００１５】図４には、各カプセルの２１、２２、２３
の断面形状が示されているが、壁膜２１ａ、２２ａ、２
３ａは、この順で厚みが薄くなるよう構成されている。
従って、壁膜２１ａ、２２ａ、２３ａは、ガラス転移温
度が高いものほど厚みが薄く、従って潰れ易く形成され
ている。

【００１６】このように構成されているため、カプセル
２１、２２、２３を同時に加熱・加圧したとしても、温
度・圧力が図３に示す領域Ａの環境下では、シアンのカ
プセル２１は潰れるがマゼンタとイエローのカプセル２
２、２３は潰れない。同様に、領域Ｂの温度・圧力環境
下では、マゼンタのカプセル２２は潰れるがシアンとイ
エローのカプセル２１、２３は潰れない。また、領域Ｃ
の温度・圧力環境下では、イエローのカプセル２３は潰
れるがシアンとマゼンタのカプセル２１、２２は潰れな
い。

【００１７】図５に模式的に示すように、シアンのカプ
セル（図５ではカプセル２１）が潰れると、壁膜２１ａ
の中のインクが外に出てシアン色を呈する。破れた壁膜
２１ａの残骸はそのまま基材１１上に残るが、壁膜２１
ａは薄い為、インクの色に影響を与えることは無い。な
お、カプセルから出たインクの変色を防止すると共にサ
ーマルヘッド（後述）の発熱体を保護するため、カプセ
ル層１２の上には保護フィルム１３がラミネートされて
いる。なお、壁膜と基材１１はいずれも白色である。

【００１８】以上のように、第１実施形態のシート１０
を用いると、図３の領域ＡからＣの間で温度・圧力を選
択的に加えることによって、領域Ａではシアンを発色さ
せ、領域Ｂではマゼンタを発色させ、領域Ｃではイエロ
ーを発色させることができる。従って、シアン、マゼン
タ、イエローの各画像を順次形成し、カラー画像を形成
することが可能になる。

【００１９】図６は、上述のシート１０を用いて画像を
形成する画像形成装置としてのプリンタ１００である。
プリンタ１００は、いわゆるサーマルラインプリンタで
あり、紙面に直交する方向に長い直方体形状のハウジン
グ１１を有している。ハウジング１１の上面にはシート
１０を挿入するための挿入口１５が形成され、ハウジン
グ１１の前面（図中右側）にはシート１０を排出するた
めの排出口１６が形成されている。ハウジング１１内に
は、図６の紙面に垂直な方向に延びる３ラインの発熱体
を有するサーマルラインヘッド５１、５２、５３が支持
部材５０上に設けられている。サーマルラインヘッド５
１、５２、５３はシート１０の搬送方向に対し直角に延
びており、挿入口１５と排出口１６とを結ぶシート搬送
路に沿って並列に配置されている。

【００２０】また、図６に示すように、サーマルライン
ヘッド５１、５２、５３と対向してプラテン５６、５
７、５８が設けられている。プラテン５６、５７、５８
により、サーマルラインヘッド５１、５２、５３との間
でシート１０が加圧される。プラテン５６、５７、５８
は、それぞればねユニット５６ａ、５７ａ、５８ａによ
り所定の付勢力で付勢されている。プラテン５６、５
７、５８は、駆動モータ６４、６５、６６（図７参照）
により所定の速度で回転駆動される。プラテン５６、５
７、５８の回転によってシート１０は、挿入口１５と排
出口１６とを結ぶ搬送路に沿って移動する。

【００２１】サーマルラインヘッド５１、５２、５３の
発熱温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の関係は、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３
となっている（Ｔｇ１＜Ｔ１＜Ｔｇ２＜Ｔ２＜Ｔｇ３＜
Ｔ３）。また、ばねユニット５６ａ、５７ｂ、５８ｃの
付勢力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の関係は、Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３と
なっている。そして、発熱温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及び付
勢力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、カプセル層１２の各カプセル
を図３に示す温度・圧力領域Ａ、Ｂ、Ｃに対応する温度
・圧力まで加熱・加圧できるよう設定されている。

【００２２】このように構成されているため、シート１
０をプリンタ１００の挿入口１５から挿入し、プラテン
５６、５７、５８を回動する駆動モータ（図示せず）を
制御し、シアン、マゼンタ、イエローの各画像情報に基
づいてサーマルラインヘッド５１、５２、５３の発熱体
の発熱を制御することによって、シアン、マゼンタ、イ
エローの画像を形成することができる。

【００２３】即ち、挿入口１５から挿入されたシート１
０は、まずサーマルラインヘッド５１とプラテン５６と
により加熱・加圧され、カプセル層１２の温度・圧力が
図３に示す領域Ａに達する。ここで、シアンのカプセル
２１が潰れてシアンが発色する。続いて、シート１０は
サーマルラインヘッド５２とプラテン５７とにより加熱
・加圧されて、カプセル層１２の温度・圧力が図３に示
す領域Ｂに達する。これにより、マゼンタのカプセル２
２が潰れてマゼンタが発色する。同様に、シート１０は
サーマルラインヘッド５３とプラテン５８とにより加熱
・加圧されて、カプセル層１２の温度・圧力が図３に示
す領域Ｃに達し、イエローのカプセル２３が潰れてイエ
ローが発色する。かくして、シアン、マゼンタ、イエロ
ーの３色（及びそれらの組み合わせ）からなるカラー画
像が形成される。

【００２４】図７は、本発明の第１の実施の形態のプリ
ンタ１００の制御系の概略を示すブロック図である。プ
リンタ１００は、装置全体の動作を制御する制御手段と
してＣＰＵ６０を有する。ＣＰＵ６０にインターフェー
スＩ／Ｆ６２を介してパーソナルコンピュータなどの外
部機器から画像信号が入力される。入力された画像信号
はシアン、マゼンタ、イエローの各成分毎にビットマッ
プとして展開されてメモリ６１に格納される。またＣＰ
Ｕ６０はプラテンモータドライバ６３を制御し、プラテ
ン５６、５７、５８を回動駆動する。サーマルラインヘ
ッド５１は発熱素子Ｒｃ１、Ｒｃ２、・・・、Ｒｃｎ
（ｎは整数）を有し、各発熱素子Ｒｃ１〜Ｒｃｎはサー
マルラインヘッド駆動手段であるドライバＩＣ６７に接
続されている。ドライバＩＣ６７は、ＣＰＵ６０のポー
トＤＡ１から出力されるシアン成分の画像データに応じ
て発熱素子Ｒｃ１〜Ｒｃｎを選択的に発熱駆動する。発
熱量はＣＰＵ６０のポートＳＴＢから出力される矩形波
状信号であるストローブ信号のパルス幅と発熱素子の抵
抗値により定まる値で、ここでは発熱素子が図３の領域
Ａに対応する温度まで上昇するように抵抗値およびスト
ローブパルス幅が設定されている。

【００２５】同様に、サーマルラインヘッド５２は発熱
素子Ｒｍ１、Ｒｍ２、・・・、Ｒｍｎ（ｎは整数）を有
し、各発熱素子Ｒｍ１〜Ｒｍｎはサーマルヘッド駆動手
段であるドライバＩＣ６８に接続されている。ドライバ
ＩＣ６８は、ＣＰＵ６０のポートＤＡ２から出力される
マゼンタ成分の画像データに応じて発熱素子Ｒｍ１〜Ｒ
ｍｎを選択的に発熱駆動する。発熱量はＣＰＵ６０のポ
ートＳＴＢから出力される矩形波状信号であるストロー
ブ信号のパルス幅と発熱素子の抵抗値により定まる値で
ある。本実施の形態では、各ドライバＩＣに同一のスト
ローブパルスが供給されるようになっており、発熱素子
Ｒｍ１〜Ｒｍｎの抵抗値は、ドライバＩＣ６７に供給さ
れるストローブ信号と同一のストローブ信号がドライバ
ＩＣ６８に供給されたときに、発熱素子が図３の領域Ｂ
に対応する温度まで上昇するように設定されている。

【００２６】サーマルヘッド５３は発熱素子Ｒｙ１、Ｒ
ｙ２、・・・、Ｒｙｎ（ｎは整数）を有し、各発熱素子
Ｒｙ１〜Ｒｙｎはサーマルヘッド駆動手段であるドライ
バＩＣ６９に接続されている。ドライバＩＣ６９は、Ｃ
ＰＵ６０のポートＤＡ３から出力されるイエロー成分の
画像データに応じて発熱素子Ｒｙ１〜Ｒｙｎを選択的に
発熱駆動する。発熱量はＣＰＵ６０のポートＳＴＢから
出力される矩形波状信号であるストローブ信号のパルス
幅と発熱素子の抵抗値により定まる値である。上述のよ
うに、各ドライバＩＣに同一のストローブパルスが供給
されるようになっており、発熱素子Ｒｙ１〜Ｒｙｎの抵
抗値は、ドライバＩＣ６７、６８に供給されるストロー
ブ信号と同一のストローブ信号がドライバＩＣ６９に供
給されたときに、発熱素子が図３の領域Ｃに対応する温
度まで上昇するように設定されている。

【００２７】なお、前述のようにサーマルラインヘッド
５１、５２、５３は、シート１０の搬送方向に沿って配
置されている。このため上述の制御において、同時にド
ライバＩＣ６７、６８、６９に供給される画像データの
各色の成分は、サーマルラインヘッド５１、５２、５３
の間隔分ずれた位置に印字されるデータが供給されるよ
うになっている。すなわち、サーマルラインヘッド５
１、５２、５３は、それぞれ別の画像領域に対して同時
に制御されていることになる。

【００２８】以上のように、各サーマルラインヘッドに
対応してドライバＩＣが設けられているため、複数のサ
ーマルラインヘッドを同時に駆動することができ、画像
形成を高速に行うことが可能になる。さらに、第１の実
施の形態によれば、サーマルラインヘッド毎に発熱素子
の抵抗値を変え、全てのサーマルラインヘッドを同一の
ストローブパルスで駆動した際に、各サーマルラインヘ
ッドの発熱素子が当該ヘッドで潰すべきカプセルに対応
した温度で発熱するよう構成されているため、制御が容
易である。

【００２９】上記第１の実施の形態においては、サーマ
ルラインヘッド毎に発熱素子の抵抗値が異なる構成とな
っている。これに対し、全ての発熱素子が同一の抵抗値
を有する場合には、サーマルラインヘッド毎にパルス幅
の異なるストローブ信号を供給するようにすればよい。
そのような構成について、図８を参照して説明する。

【００３０】図８は、本発明の第２の実施の形態のプリ
ンタ１００Ｍの制御系の概略構成を示すブロック図であ
る。第２の実施の形態においては、ＣＰＵ６０は、ドラ
イバＩＣ６７、６８、６９のそれぞれに独立したストロ
ーブ信号を、ポートＳＴＢ１、ＳＴＢ２、ＳＴＢ３から
供給する。ドライバＩＣ６７は、ＣＰＵ６０のポートＤ
Ａ１から出力されるシアン成分の画像データとポートＳ
ＴＢ１から出力されるストローブ信号に基づいて発熱素
子Ｒｃ１〜Ｒｃｎを選択的に発熱駆動する。発熱量はＣ
ＰＵ６０のポートＳＴＢ１から出力されるストローブ信
号のパルス幅と発熱素子Ｒｃ１〜Ｒｃｎの抵抗値により
定まる値で、発熱素子Ｒｃ１〜Ｒｃｎが図３の領域Ａに
対応する温度まで上昇するようにストローブパルス幅が
設定されている。

【００３１】同様に、ドライバＩＣ６８は、ＣＰＵ６０
のポートＤＡ２から出力されるマゼンタ成分の画像デー
タとポートＳＴＢ２から出力されるストローブ信号に基
づいて発熱素子Ｒｍ１〜Ｒｍｎを選択的に発熱駆動す
る。発熱量はＣＰＵ６０のポートＳＴＢ２から出力され
るストローブ信号のパルス幅と発熱素子Ｒｍ１〜Ｒｍｎ
の抵抗値により定まる値で、発熱素子Ｒｍ１〜Ｒｍｎが
図３の領域Ｂに対応する温度まで上昇するようにストロ
ーブパルス幅が設定されている。

【００３２】ドライバＩＣ６９は、ＣＰＵ６０のポート
ＤＡ３から出力されるイエロー成分の画像データとポー
トＳＴＢ３から出力されるストローブ信号に基づいて発
熱素子Ｒｙ１〜Ｒｙｎを選択的に発熱駆動する。発熱量
はＣＰＵ６０のポートＳＴＢ３から出力されるストロー
ブ信号のパルス幅と発熱素子Ｒｙ１〜Ｒｙｎの抵抗値に
より定まる値で、発熱素子Ｒｙ１〜Ｒｙｎが図３の領域
Ｃに対応する温度まで上昇するようにストローブパルス
幅が設定されている。

【００３３】従って、第２の実施の形態の構成によれ
ば、サーマルラインヘッド５１、５２、５３の全ての発
熱素子が同一の抵抗値を有する場合でも、第１の実施の
形態と同様にサーマルラインヘッド５１、５２、５３を
同時に駆動することができ、画像形成の高速化が可能と
なる。

【００３４】なお、第２の実施の形態の構成は、各スト
ローブ信号のパルス幅を他のストローブ信号とは無関係
に任意の長さに設定することができるため、全ての発熱
素子が同一の場合に限らず、発熱素子の抵抗値がサーマ
ルラインヘッド毎に異なる場合であっても、各発熱素子
を適正な温度に発熱させることができる。たとえば、第
１の実施の形態のように、各サーマルラインヘッドの発
熱体の抵抗値が、同一幅のストローブパルスが印加され
た時に適正な発熱量となるような抵抗値に設定されてい
る場合には、全てのストローブパルス幅を同一にするこ
ともできる。

【００３５】なお、第２の実施の形態においても、同時
にドライバＩＣ６７、６８、６９に供給される画像デー
タの各色の成分は、サーマルラインヘッド５１、５２、
５３の間隔分だけずれた位置に印字されるデータが供給
されるようになっている。

【００３６】以上のように、第２の実施形態において
も、各サーマルラインヘッドに対応してドライバＩＣが
設けられているため、複数のサーマルラインヘッドを同
時に駆動することができ、画像形成を高速に行うことが
可能になる。加えて、発熱素子の抵抗値が全てのサーマ
ルラインヘッドにおいて同一の場合も、また、サーマル
ラインヘッド毎に異なる抵抗値であっても、発熱素子を
画像形成に必要な温度まで確実に上昇させることができ
る。

【００３７】なお、第２の実施形態において、各サーマ
ルヘッドは、画像によって発熱状態が連続してヘッド自
体の温度が上昇するような場合がある。このため、サー
マルヘッドの発熱状況に応じて（たとえば、発熱駆動し
た発熱素子数の履歴などに基づいて）ストローブパルス
幅を補正することにより、より適正な温度制御を行うこ
とができる。

【００３８】上記の実施の形態では、液体のインクが封
入されたマイクロカプセルを用い、壁膜の破壊条件が、
色毎に、温度および圧力により異なるようになってい
る。以下に、マイクロカプセルの変形例について説明す
る。この変形例では、色材として常温では固体で、色毎
に融点が異なるインクを用いている。

【００３９】図９は、常温では固体の色材（シアン、マ
ゼンタ、イエロー）が封入されている３つのマイクロカ
プセル１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙの断面図である。第１お
よび第２の実施形態の場合と同様、シート１０は、基材
１１、カプセル層１２及び保護フィルム１３から構成さ
れている。マイクロカプセル１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙが
基材１１上でカプセル層１２を形成しており、カプセル
層１２は保護フィルム１３によって覆われている。

【００４０】図１０に示すように、マイクロカプセル１
８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙの壁膜はそれぞれ弾性係数ＥＣ、
ＥＭ、ＥＹの樹脂により形成されており、その厚みＷ
Ｃ、ＷＭ、ＷＹは、ＷＣ＞ＷＭ＞ＷＹの関係にある。な
お、マイクロカプセルに与える温度範囲（摂氏０〜２５
０度）では、図１１に示すように、実質的に弾性係数Ｅ
Ｃ、ＥＭ、ＥＹの温度変化は無い。

【００４１】一方、マイクロカプセル１８Ｃ、１８Ｍ、
１８Ｙに封入された色材は、常温（約２５度）では固相
を呈するが、高温下では溶融する。シアン、マゼンタ、
イエローの色材の弾性係数の温度変化を図１１にＥ１、
Ｅ２、Ｅ３で示す。シアンの色材は、温度ＴＣで弾性係
数が急激に低下し、温度ＦＣで溶融する。又、マゼンタ
の色材は、温度ＴＭで弾性係数が急激に低下し、温度Ｆ
Ｍで溶融する。更に、イエローの色材は、温度ＴＹで弾
性係数が急激に低下し、温度ＦＹで溶融する。ここで、
ＦＣ＜ＦＭ＜ＦＹである。

【００４２】図１２は、マイクロカプセルに与えられる
温度・圧力と発色の関係を示す図である。図１２の領域
Ｃ（温度が図１１のＦＣ以上ＦＭ未満）では、シアンの
色材だけが溶融しており、マゼンタ、イエローの色材は
固体である。従って、シアンのマイクロカプセル１８Ｃ
だけが比較的潰れやすくなっている。そこで、この温度
域でシアンのマイクロカプセル１８Ｃを潰すのに最低限
必要な圧力を各マイクロカプセルに加えれば、シアンの
マイクロカプセル１８Ｃだけが潰れてシアンの色材（液
状）が放出される。

【００４３】図１２の領域Ｍ（温度が図１１のＦＭ以上
ＦＹ未満）では、シアンとマゼンタの色材が溶融してお
り、イエローの色材は固体である。又、壁膜の厚みの違
いのため、イエローのマイクロカプセル１８Ｙよりもマ
ゼンタのマイクロカプセル１８Ｍが潰れやすい。そこ
で、この温度域でマゼンタのマイクロカプセル１８Ｍを
潰すのに必要でかつシアンのマイクロカプセル１８Ｃが
潰れないような圧力を各マイクロカプセルに加えれば、
マゼンタのマイクロカプセル１８Ｍだけが潰れてマゼン
タの色材（液状）が放出される。

【００４４】図１２の領域Ｙ（温度が図１１のＦＹ以
上）では、シアンとマゼンタとイエローの色材が全て溶
融しているが、壁膜の厚みの違いのため、イエローのマ
イクロカプセル１８Ｙが最も潰れやすい。そこで、この
温度域でイエローのマイクロカプセル１８Ｙを潰すのに
必要な圧力でかつマゼンタのマイクロカプセル１８Ｍが
潰れないような（従ってシアンのマイクロカプセル１８
Ｃも潰れないような）圧力を各マイクロカプセルに加え
れば、イエローのマイクロカプセル１８Ｙだけが潰れて
イエローの色材（液状）が放出される。

【００４５】従って、プリンタ１００あるいは１００Ｍ
において、マイクロカプセル１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙに
加えられる温度と圧力を図１２に示す条件に基づいて制
御すれば、マイクロカプセル１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙを
選択的に破壊することができる。以上のように、常温で
固体の色材を封入したマイクロカプセルを用いても、第
１及び第２の実施形態で説明した画像形成装置を用いて
カラー画像を簡単に形成することができる。

【００４６】なお、上記プリンタ１００および１００Ｍ
は、一般に用いられている感熱紙をシート１０の代わり
に用いれば、モノクロ画像を形成するサーマルプリンタ
としても機能する。この場合、３ラインのサーマルライ
ンヘッドを同時に駆動することができるため、各サーマ
ルラインヘッドに供給されるストローブパルス幅、デー
タの転送と紙送りを適切に制御することにより、高速に
画像形成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成用シートの基本構成を示す概略図であ
る。

【図２】形状記憶樹脂の弾性係数と温度の関係の一例を
示すグラフである。

【図３】カプセルが潰れる圧力と温度との関係を示すグ
ラフである。

【図４】各カプセルを模式的に示す断面図である。

【図５】カプセルが潰れた状態を模式的に示す断面図で
ある。

【図６】第１実施形態のプリンタを示す側断面図であ
る。

【図７】第１実施形態のプリンタの制御系の概略構成を
示すブロック図である。

【図８】第２実施形態のプリンタの制御系の概略構成を
示すブロック図である。

【図９】常温で固体の色材を封入したマイクロカプセル
を有する画像形成用シート示す断面図である。

【図１０】マイクロカプセルを示す断面図である。

【図１１】図１０のマイクロカプセルの弾性係数の温度
特性を示す図である。

【図１２】図１０のマイクロカプセルに加える温度・圧
力を示す図である。

【符号の説明】

１０ シート １１ 基材 １２ カプセル層 １３ 保護シート ２１、２２、２３ カプセル ２１ａ、２２ｂ、２３ｃ 壁膜 ５０ 支持部材 ５１、５２、５３ サーマルラインヘッド ５６、５７、５８ プラテン １００、１００Ｍ プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 克佳 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭 光学工業株式会社内 (72)発明者 古澤 宏一 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭 光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−122667（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−169130（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−293993（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−125696（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/355 B41J 2/325 B41M 5/28 B41M 5/34

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ異なる温度・圧力環境下で破壊
   するように壁膜の内部に色材を封入して構成された、異
   なる色の色材にそれぞれ対応した複数の種類のカプセル
   を、シート上に層状に設け、 前記複数のカプセルのうち、同一色の色材が封入された
   カプセルの壁膜は同一のガラス転移温度を有する樹脂に
   より形成され、 異なる色の色材が封入されたカプセルの壁膜は異なるガ
   ラス転移温度を有する樹脂により形成され、 ガラス転移温度の高い壁膜ほど厚みが薄く、ガラス転移
   温度の低い壁膜ほど厚みが厚く形成されており、 画像データに応じて前記カプセルを選択的に加熱・加圧
   して破壊することにより前記シート上に画像を形成する
   画像形成装置であって、 前記画像データを保存する記憶手段と、 複数のラインに配置された複数のサーマルラインヘッド
   と、 前記シートの前記複数のサーマルラインヘッドに対向す
   る部位を、各サーマルラインヘッド毎に定められた所定
   の圧力で加圧する加圧手段と、 前記複数のサーマルラインヘッドのそれぞれを駆動する
   ための複数の駆動手段と、 前記複数の駆動手段を制御する単一の制御手段を有し、 前記制御手段は前記複数のラインのそれぞれに対応した
   画像データを前記記憶手段から前記複数の駆動手段へ同
   時に送信すること、を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 それぞれ異なる温度・圧力環境下で破壊
   するように壁膜の内部に色材を封入して構成された、異
   なる色の色材にそれぞれ対応した複数の種類のカプセル
   を、シート上に層状に設け、 前記複数の異なる色の色材は、異なる融点を有すると共
   に常温で固体の色材であり、 同一色の色材が封入されたカプセルの壁膜は同一の圧力
   で破壊するよう形成され、 融点の低い色材が封入された壁膜ほど高い圧力で破壊
   し、 融点の高い色材が封入された壁膜ほど低い圧力で破壊す
   るよう形成されており、 画像データに応じて前記カプセルを選択的に加熱・加圧
   して破壊することにより前記シート上に画像を形成する
   画像形成装置であって、 前記画像データを保存する記憶手段と、 複数のラインに配置された複数のサーマルラインヘッド
   と、 前記シートの前記複数のサーマルラインヘッドに対向す
   る部位を、各サーマルラインヘッド毎に定められた所定
   の圧力で加圧する加圧手段と、 前記複数のサーマルラインヘッドのそれぞれを駆動する
   ための複数の駆動手段と、 前記複数の駆動手段を制御する単一の制御手段を有し、 前記制御手段は前記複数のラインのそれぞれに対応した
   画像データを前記記憶手段から前記複数の駆動手段へ同
   時に送信すること、を特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記複数の駆動手段は、前記複数のサー
   マルラインヘッドを前記複数の色に対応した異なる温度
   で発熱させること、を特徴とする請求項１または請求項
   ２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 各サーマルラインヘッドが有する発熱体
   は同一の抵抗値を有すると共に、サーマルラインヘッド
   毎に発熱体の抵抗値が異なっており、 前記抵抗値は、前記複数のサーマルラインヘッドが所定
   時間駆動されると、各サーマルラインヘッドが当該サー
   マルラインヘッドに対応した色材のカプセルに対応した
   温度で発熱する抵抗値に設定されており、 前記複数の駆動手段は、前記複数のサーマルラインヘッ
   ドに同一パルス幅のストローブ信号を印加すること、を
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記複数のサーマルラインヘッドは、全
   て同一の抵抗値を有する発熱体を有し、 前記複数の駆動手段はそれぞれ前記サーマルラインヘッ
   ドに対応した色材のカプセルに対応した温度で各サーマ
   ルラインヘッドの発熱体が発熱するよう、サーマルライ
   ンヘッド毎に異なるパルス幅のストローブ信号を印加
   し、 前記ストローブ信号は、前記複数のサーマルラインヘッ
   ドにほぼ同時に印加されること、を特徴とする請求項１
   〜３のいずれかに記載の画像形成装置。