JPH03500269A - レーザ光誘導カラー印刷法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 レーザ光誘導カラー印刷法 英国特許出願公開第２１７３４５２号公報からレーザ印刷のための装置と方法と が知られている。その際印刷体として例えば表面にマイクロカプセルを被覆され たシート紙が用いられる。従ってここではカラー印刷を実施するために特殊紙が 必要である。

これらのマイクロカプセルは印刷顔料として用いられるインキを内蔵する。この 種のマイクロカプセルに印刷装置のレーザ光線が当たると、当たったレーザ光線 が成る設定された最小エネルギーを有する限りこのカプセルは破られる。カプセ ル中に内蔵されたインキがこのレーザ光線に対し吸収性であり、レーザ光エネル ギーがこのインキに吸収されるようにすることができる。これに対する一変形例 は、カプセルの壁の材料がこの種のレーザ光線吸収性を有することである。補助 的にそれぞれのマイクロカプセルが更に吸収性物質を含むようにすることができ る。

吸収されたレーザ光線エネルギーのために、それぞれのマイクロカプセルが破れ それによりマイクロカプセルに内蔵された色インキが印刷色素として紙上に到達 する。レーザ光線の効力に関する増幅効果として、それぞれのマイクロカプセル の中に（補助的に）及び／又はカプセルの壁の材料の中に、レーザ光線が当たっ た場合にカプセルの破壊をもたらすか又は少なくとも破壊を助長するような化学 反応を開始させる物質を含ませるようにすることができる。

この種のレーザ印刷法は、側々の文字がマトリックス状に相応に制御され集束さ れたレーザ光により点により集成されるという方法で、活字体文字のマスクを使 用することな〈実施することができる。

多色印刷のために相応に分散してそれぞれ予定された印刷色を内蔵するマイクロ カプセルが用いられる。このために通常はシアン、マゼンタ及び黄そして場合に よっては補助的に黒の色素を用いることができる。

アメリカ合衆国特許第３３５１８４８号明細書にはマイクロカプセルによる多色 印刷法が記載され、この印刷法ではそれぞれの色のマイクロカプセルが一走査線 上に配置されているようになっている。その場合多色印刷のために、純色を印刷 しようとしているか又は混色を印刷しようとしているかに関係して、一つの印刷 画素に対しこれらの隣接する走査線の一つ又は複数を印刷レーザ光により照射し なければならない。

未公開の先願特許出願明細書に記載されたレーザ転写印刷法では種々の色素を含 むマイクロカプセルが、アメリカ合衆国特許第３５７０３８０号明細書から公知 の白黒印刷のための単一の印刷色素を含むマイクロカプセルを有する色リボンと 同様に、層として一つの色リボン上に置かれている。

これらの公知の装置及び方法に対しては、Ｓ＋な像及び／又は正しく混色された 印刷画素を得るために、多色印刷に対して種々の原色の像を正確に重ねるという 問題が存在する。その際問題は複数のレーザ光源相互の調節である。

種々の色のマイクロカプセルの静的分散を更に有利に利用する場合に、これらの カプセルの種々の色又は位置を確認することは不可能である。この場合には三つ の異なるレーザ波長が用いられ１選択的にこれらの異なるｉ長に適合する吸収物 質をカプセルの中に入れておかなければならない。

この発明の課題は、異なる波長のレーザとこれに適合する吸収材料とを必要とす ることなく（かつ相応に調節する必要なしニ）、レーザ光誘導カラー印刷を実施 できるようにすることにある。

この課題は第１の解決法では請求項１に記載の手段により、また第２の解決法で は請求項２に記載の手段により解決される。

この発明は、用いられる単一のレーザ光源のレーザ光により瞬間的にだけ励起さ れるマイクロカプセルの中にどの色素が含まれているかを識別することができる ような、物理的原理を発見し使用するという考えに基づいている。この発明では 、良好に集束されたレーザ光によりマイクロカプセルの居を走査線ごとに又は網 目に沿ってなどの形で走査するようにされる。集束されたレーザ光が瞬間的に当 たり原版の所定の印刷画素が従属する個所に、所定の色のマイクロカプセルが存 在することが確認されると、この一つのマイクロカプセルからフィードバック情 報が検出器系へ伝達され、今この瞬間にレーザ光をこのマイクロカプセルを破壊 するほど高いエネルギーで走査するために、この検出信号が利用される。混色に 対しては、一つの原色に対しまた別の原色に対し相応に若干時間をずらして、こ のプロセスを実施することができる。すなわち一つのマイクロブセルの検出と破 壊の後で別の色の隣接するカプセルの検出後に、このカプセルの破壊が行われる 。

換言すればこの発明は、一つのマイクロカプセルを破壊するの・になお不十分で あるようなエネルギーを有するレーザ光により、印刷面を走査しようというもの である。所定の個所に例えば印刷画素にシアン色を印刷しようとするならば、ま さにこのレーザ光によりマイクロカプセルの居の中で、この印刷画素の個所に存 在するどのマイクロカプセルがシアン色素を内蔵するかということが照会される 。混色シアン／マゼンタを印刷しようとするならば、シアンを含む印刷カプセル とマゼンタを含む印刷カプセルとが照会される。マイクロカプセルを用いた印刷 法のために通常行われるように、それぞれ所定の印刷画素で印刷精度のために十 分な近さで個々の色のマイクロカプセルが置かれるように、マイクロカプセルの 大きさは小さくかつその分散は細かくされる。そしてマイクロカプセルは内部に 正しい色素を含むことが識別された場合に、レーザ光により破壊される。

マイクロカプセルのうちのどれがその瞬間に必要な印刷色素を内蔵するかという ことを識別する問題は、第１の解決法によりこの発明に基づき、マイクロカプセ ルが蛍光変換体を内蔵することにより解決される。蛍光変換体とは、例えばスト ークスのプロセス又は反ストークスのプロセスにより光すなわち邑たったレーザ 光を、逆反射され又は逆放散され異なる波長又は周波数を有する（蛍光）放射に 変換するような物質又は薬剤である。この発明によれば、一つの印刷色（例えば シアン）のカプセルの中には第１の周波数へ変換する蛍光変換体が内蔵されてい る。他の色素（例えばマゼンタ）のマイクロカプセルの中には別の第２の周波数 へ変換する蛍光変換体が内蔵されている。第３の色素に対してもまた場合によっ て用いられる第４の色素（黒）に対しても同様にされる。マイクロカプセルの壁 の材料は、この蛍光プロセスが進行しまた発生した蛍光放射をカプセルから放出 することができるように選ばれている。

所定の瞬間に主として一つのマイクロカプセルだけに当たるように、レーザ光は 細く集束されている。その際（まず）マイクロカプセルをまだ破壊しないような レーザ光強度又はエネルギーが用いられる。このマイクロカプセルは蛍光変換体 を介して、どの色素（例えばシアン）がマイクロカプセル中に含まれているかと いう信号を出す、蛍光変換体は第１の周波数又は波長を有する蛍光信号を供給し 、この信号が相応に選択的な補助的に設けられた検出器により受信され出力信号 に変換される。別に設けられた相応の検出器はこの瞬間には出力信号を供給しな い、これらの別の検出器は、レーザ光によりそれらに従属する印刷色（マゼンタ 、黄・−・）のマイクロカプセルが瞬間的に励起され、相応の蛍光放射が放出さ れたときに初めて出力信号を供給する。

まだ小さいレーザ光エネルギーを有するレーザ光が瞬間的に当たった所定の個所 に例えばシアン色の印刷画素を印刷しようとするならば、レーザ光が実際上マイ クロカプセル「シアン」に当たった瞬間、すなわち同時に第・１の周波数（シア ン）の従属する蛍光信号が従属する検出器により検出され出力信号に変換させら れた瞬間に、この出力信号の発生に基づきレーザ光が高いエネルギーで走査され る。それによりこのマイクロカプセル（シアン）が破壊され・印刷画素「シアン 」が紙上に生じる。同じことが他の色素の印刷画素に対して、また同様に混色の 印刷画素に対しても成立する。例えば混色シアン／マゼンタの印刷画素を印刷し ようとするならば、それぞれ正確に混色の一つの成分のマイクロカプセル上への 照射に応じてこの色のマイクロカプセルの蛍光放射のための一つの検出器が出力 信号を供給するときに、レーザ光がパルス状に高いエネルギーで走査され、かつ 混色の他の成分の選択的な検出器が、（いまだ弱い）レーザ光がまさにこの別の 印刷色のマイクロカプセルに当たったという出力信号を出すと直ちに（すなわち 実際上直接引き続いて）、レーザ光が再び高いエネルギーで走査される。

変形案としてはマイクロカプセルの中のそれぞれそのまま使える印刷色素の代わ りに１発色剤と色素先駆物質とのそれ自体知られた組み合わせが用いられる９例 えば発色剤をそれぞれマイクロカプセルの中に、先駆物質をカプセルの埋め込ま れているそれぞれの暦の中に入れておくことができる。このことはそれ自体知ら れているように、発色剤の解放の際にすなわちそれぞれのマイクロカプセルの破 壊の後に色素が生じる。

この発明は、前記マイクロカプセルを層の中に含む色リボンを用いるレーザ転写 印刷に用いることができる。しかしこの発明は、静電式複写用トナーについて十 分に知られているように、マイクロカプセルがトナーの形で用いられるような方 法の場合にも利用することができる。この変形された実施例に対しては、この発 明のために用いられそれぞれの蛍光変換体を含むマイクロカプセルから成るトナ ーがまず印刷紙上に層として塗布され、そして集束されたレーザ光により該出面 が前記実施例に相応に点ごとに走査される。所定の色を印刷するため瞬間的にレ ーザ光の当たった個所に対して「ここに当該色素のマイクロカプセルが存在する 」というフィードバック情報が伝達されると、高エネルギーでのレーザ光のパル ス状走査により印刷が行われる。印刷のために用いられなかったマイクロカプセ ルは後に再び取り除かれ、改めて利用することができる。

この発明では印刷面を隙間無く走査するようにすることができる。コンピュータ 制御されて実際上印刷を実施すべき個所だけをレーザ光により励起するようにす ることができる。この手段により相応に時間を節約して印刷を実施することがで きる。

次にこの発明に基づくカラー印刷法の一実施例を示す図面により、この発明の詳 細な説明する。

符号２によりマイクロカプセルから成る歴３を被覆された転写リボンを示す６色 素シアン（Ｃ）と色素マゼンタ（Ｍ）と色素黄（Ｙ）とのマイクロカプセルが示 されている。符号４によりシート紙を示す。

符号１０によりレーザ光源として働くレーザダイオードを示す。光学系１１を用 いて集束されたレーザ光が符号１２で示されている。レーザ光は図において瞬間 的に色素シアン（Ｃ）のマイクロカプセル上に当たっている。

前記のようにレーザ光１２は、マイクロカプセル３の暦を単に走査する場合には 、（まず）十分な蛍光放射が当該マイクロカプセル３の中に含まれる蛍光変換体 により発生できる程度の小さいエネルギーしか有しない、符号１４により色素シ アン（Ｃ）のそれぞれのマイクロカプセルに含丈れている蛍光変換体に相応する 波長又は周波数の蛍光放射を示す。色素マゼンタ（Ｍ）のマイクロカプセル３又 は色素黄（Ｙ）のマイクロカプセル３に対２する蛍光変換体に相当する別の蛍光 放射１５．１６が波線で図示されている。蛍光放射１５．１６は色素シアンのマ イクロカプセルの上だけにレーザ光１２が当たった場合には発生するおそれはな い、それに応じて検出器１１４たけが出力信号を論理回路１７に供給し、この論 理回路自体は制御信号をドライバ回路１８に与える。論理回路１７においては、 蛍光放射の発生に基づき印刷工程が開始されるべきかどうか、すなわちシアン色 の印刷画素を発生させるべきかどうかが決定される。図にはこれに該当する場合 が示されている。ドライバ回路１８に供給された信号は、ドライバ回路によりレ ーザダイオード１０が高い出力で走査されるということをもたらす、いまやこの 高い出力を有するレーザ光１２がマイクロカプセル３を破壊し、第１図に示され たカラー印刷画素１９を紙４上に又は内に発生させる。

第２図はグラフ（縦軸：レーザ強度、横軸一時間）で経過を示し、しかも時間に わたり瞬間的なレーザ強度が記入されている。レーザ強度２１は照合の時期に相 当する。レーザ強度２２は（第１図に示すような）印刷を実施するために必要な 作業強度である。

もし印刷画素１９の範囲にシアン色の代わりにマゼンタ色を印刷しようとするな らば、論理回路１７は印刷命令２１７に基づき、走査集束レーザ光１２の移動Ｘ に応じて色素マゼンタ（Ｍ）の（隣接する）マイクロカプセルが照射されたとき に（初めて）印刷工程を開始する。これが開始される時点は１色素「マゼンタ」 に従属しマイクロカプセル「マゼンタ」の中に内蔵された蛍光変換体の蛍光放射 １５を受信することにより信号で通知され請求項２に記載の第２の解決法は、白 色光の補助的な光線を使用することにより蛍光変換体の必要性をなくするという 原理に基づく・それぞれの色の印刷色素を充填されたマイクロカプセルを白色光 で走査する場合に、マイクロカプセルはそれぞれの個々のマイクロカプセルの印 刷色素の色に相応する色の光線を反射する。従って白色光により個々のマイクロ カプセルの印刷色を照会することができる。

印刷色シアン２マゼンタ及び黄、すなわち原色の赤、緑、青でなく相応の混色で ある色を利用する場合には、検出器１１４．１１５．１１６は周波数選択性に関 して相応に選ばれるべきである。しかし当業者にとってこのことは問題でない。

第１図は、集束された白色光１１２のための光源１００を破線で示して付は加え ることにより、この第２の解決法に対する実施例をも示す、白色光はレーザ光１ ２の偏向と同期しかつマイクロカプセル３の層上の照射に関して一致して偏向さ れる。第１及び第２の両解決法のそのほかの経過は、同一であるが又は少なくと も類似している。

それぞれのマイクロカプセル３上の照射に関して、光線１１２とレーザ光１２と の合同の偏向を実施することができる。その代わりに相前後する光線１１２と１ ２とが常に所定の間隔を置くように偏向を行うこともできる。白色光１１２の照 射に対するレーザ光１２の照射のこの位置的な間隔に相応する時間的な間隔は。

「−散性」に関して考慮されなければならない、すなわちそれによりレーザ光１ ２のレーザエネルギーのパルス状の増加は、（当該印刷色を有し）あらじかじめ 白色光によりこの印刷色のマイクロカプセルとして（印刷が行われるべき個所で ）確認されている成るマイクロカプセル３に、このレーザ光が当たるような時点 で正確に行われる。

検出器に関して更に次に述べる。印刷色シアン、マゼンタ及び黄の色効果は周波 数に関係する反射率に基づく、シアンは青及び緑を反射し赤を吸収する。これに よりシアンの青緑色が生じる。

色素シアンのカプセルのための検出器は、第１の解決策の場合にこれらの両色青 及び緑に応答しなければならない、同じ条件が他の色素マゼンタ及び黄の検出器 に対して成立する。第２の解決法。

では、第１の検出器１１青に８２の検出器は緑に第３の検出器は赤に感じるよう な三つの検出器を使用することができる。そのときシアン色の検出のためにこれ らの検出器の論理的な結合が実施される。青のための検出器と緑のための検出器 はシアンに応答し。

これに反して赤のための検出器はシアンに対して信号を出さな国際調査報告 国−際調査報”　ＤＥ　Ｂ２Ｏ。ＳＳ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．色素又は発色剤を内蔵し、集束されたレーザ光のレーザ光エネルギーにより あらかじめ設定可能に破壊され、それにより印刷体上に相応に色の付いた印刷画 素を形成するような、マイクロカプセルを用いたレーザ光誘導カラー印刷法にお いて、集束されたレーザ光（１２）のためにただ一つの波長のレーザ光源（１０ ）しか必要とせず、それぞれの色（Ｃ、Ｍ、Ｙ・・・）のマイクロカプセル（３ ）が補助的に蛍光変換特性を有する薬剤を内蔵し、この薬剤はレーザ光源（１０ ）の或る周波数の光線をこの周波数とは異なる蛍光周波数を有する光線に変換す るように選択され、各色（Ｃ、Ｍ、Ｙ・・・）に対しては蛍光周波数が他の印刷 色に従属する薬剤とは異なるような蛍光変換特性を有する薬剤が用いられ、従属 する印刷装置が印刷色（Ｃ、Ｍ、Ｙ・・・）の数に相応する数の周波数選択性光 検出器（１１４、１１５、１１６）を有し、これらの光検出器が蛍光周波数の各 一つに同調され、これらの光検出器（１１４、１１５、１１６）のうちの一つに よりこのような蛍光放射を検出したときに、この検出器（１１４）がレーザ光（ １２）により瞬間的に励起されたマイクロカプセル（３）の印刷色（Ｃ）を示す 出力信号（１１７）を出し、論理回路（１７）が設けられ、集束されたレーザ光 （１２）の瞬間的な照射個所に関係して、論理回路（１７）に与えられた所定の 印刷色（Ｃ）に対する印刷命令（２１７）と、瞬間的にレーザ光（１２）により 検出された印刷カプセル（３）のこの特定の印刷色（Ｃ）の検出器（１１４）の 信号とが一致した場合に、論理回路（１７）が出力信号（１１７）を供給し、こ の出力信号によりレーザ光エネルギー又は強度のパルス状の増加がもたらされ（ １８）、それにより当該印刷色（Ｃ）のマイクロカプセル（３）の破壊が行われ ることを特徴とするレーザ光誘導カラー印刷法。 ２．色素又は発色剤を内蔵し、集束されたレーザ光のレーザ光エネルギーにより あらかじめ設定可能に破壊され、それにより印刷体上に相応に色の付いた印刷画 素を形成するような、マイクロカプセルを用いたレーザ光誘導カラー印刷法にお いて、集束されたレーザ光（１２）のためにただ一つの波長のレーザ光源（１０ ）しか必要とせず、白色光を有する集束された光線（１１２）のための光源（１ ００）が用いられ、それにより瞬間的にこの白色光（１１２）の当たったマイク ロカプセル（３）の印刷色の光のそれぞれの反射が行われ、白色光（１１２）が 集束されたレーザ光（１２）と共に偏向され、それにより両光線（１２、１１２ ）が集束されてほぼそれぞれ同一のマイクロカプセル（３）上に当たり、従属す る印刷装置が印刷色（Ｃ、Ｍ、Ｙ・・・）の数に相応する数の周波数選択性光検 出器（１１４、１１５、１１６）を有し、これらの光検出器が印刷色を区別する ように調整され、これらの光検出器（１１４、１１５、１１６）のうちの一つに よりこのような反射を検出したときに、この検出器（１１４）が瞬間的に励起さ れたマイクロカプセル（３）の印刷色（Ｃ）を示す出力信号（１１７）を出し、 論理回路（１７）が設けられ、集束された光線（１１２、１２）の瞬間的な照射 個所に関係して、論理回路（１７）に与えられた所定の印刷色（Ｃ）に対する印 刷命令（２１７）と、瞬間的に検出された印刷カプセル（３）のこの特定の印刷 色（Ｃ）の検出器（１１４）の信号とが一致した場合に、論理回路（１７）が出 力信号（１１７）を供給し、この出力信号によりレーザ光エネルギー又は強度の パルス状の増加がもたらされ（１８）、それにより当該印刷色（Ｃ）のマイクロ カプセル（３）の破壊が行われることを特徴とするレーザ光誘導カラー印刷法。 ３．混色（Ｃ／Ｍ、・・・）の印刷のために混色（Ｃ／Ｍ）の成分（Ｃ、Ｍ）の 隣接するマイクロカプセル（３）が相次いで破壊され、一つの印刷色（Ｃ）を示 す蛍光放射の発生と、この混色（Ｃ／Ｍ）のための又は混色に含まれた成分（Ｃ 及びＭ）のための印刷命令とが一致した場合に、この色成分（Ｃ）の印刷が行わ れ、他の色成分（Ｍ）の蛍光放射（１５）と混色（Ｃ／Ｍ）のためのこの印刷命 令（２１７）とが次に続いて一致した場合に、他方の色成分の印刷が行われるこ とを特徴とする請求項１記載のカラー印刷法。 ４．白色光（１１２）とレーザ光（１２）とが相互に所定の間隔を置いて層のマ イクロカプセル（３）に当たり、この間隔が一致性に対して考慮されることを特 徴とする請求項２記載のカラー印刷法。