JPH0485048A - 画像形成装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、感熱転写記録方式による画像形成装置に関す
る。

（従来の技術） 近年、動作時の騒音がなく、低コスト化、小形軽量化か
容易で操作性、保守性にも優れているため、感熱転写記
録方式によるプリンタやファクシミリ等の画像形成装置
が広く普及しつつある。

この感熱転写方式は、一般に、シート状の支持体の上に
熱溶融性のインク層を設けた感熱転写材（以下、インク
リボンと呼ぶ。）を用い、このインクリボンをサーマル
ヘッドなどにより選択的に加熱してインク層を溶融させ
、溶融させたインクを記録媒体上に転写することで加熱
形状に応じた画像の記録を行うものである。

ところで、従来のインクリボンでは、表面の平滑性が悪
い記録媒体に対して印字品質が低下するという問題があ
った。そこで、表面の平滑性が悪い記録媒体に対しても
良好な印字が行えるようにするため、熱溶融性のインク
層内、または別に設けた層内に熱膨張性の粒子（以下、
マイクロカプセルと呼ぶ。）を分散させたインクリボン
を用いた画像形成装置が開発されている。この画像形成
装置では、インクリボンがサーマルヘッドにより加熱さ
れたときに、インク層が溶融するとともにマイクロカプ
セルが彫版し、その圧力により溶融したインクが記録媒
体に押付けられるようにして付着させられるため、表面
の平滑性の悪い記録媒体に対しても良好な印字が行える
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の画像形成装置にあっても、以下に
挙げるような未解決の問題があった。

■記録媒体の表面の平滑性によって、インクの付着量が
変わるため、印字品質が異なる。

■印字品質やインクの利用効率の面から、インクリボン
の加熱中の温度は所定の鎖で維持することか好ましいか
、このような温度制御は、従来の画像形成装置では困難
であった。

■印字を高速に行うためには、サーマルヘッドに印加す
るエネルギを高くしなければならず、高速化、小形化が
難しい。

本発明は、かかる問題点を解決すべくなされたもので、
記録媒体によらず良好な印字が行え、高速化、小形化か
可能な画像形成装置を提供するものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、熱溶融性インク層を有しかつ熱膨脹性粒子を
含有する転写面が設けられ、記録媒体に対して画像を転
写する感熱転写材と、この感熱転写材を選択的に加熱す
る加熱手段とを備えた画像形成装置において、前記加熱
手段が前記感熱転写材を加熱する熱量を、前記記録媒体
の表面の平滑性に応じて変えるものである。

また、第２の発明は、熱溶融性インク層を有しかつ熱膨
脹性粒子を含有する転写面が設けられた感熱転写材に対
して選択的に加熱する加熱手段と、この加熱手段にエネ
ルギを複数のパルス状に印加して前記感熱転写材による
一画点を形成させる印加手段とを具備したものである。

さらに、第３の発明は、熱溶融性インク層を有しかつ熱
膨脹性粒子を含有する転写面が設けられた感熱転写材に
対して選択的に加熱する加熱手段と、この加熱手段によ
る加熱に先立ち、前記感熱転写材に対して予熱を行う予
熱手段とを具備するものである。

（作　用） 第１の発明では、感熱転写材を加熱する熱量を、記録媒
体の表面の平滑性に応じて、例えば、平滑性の悪い記録
媒体に対しては平滑性の良い記録媒体に印字する場合よ
りも加熱量を大きくする。

これにより、平滑性の悪い記録媒体に対しては、熱膨脹
性粒子の膨張率が太き（なり、凹部にまでインクを押込
むことができる。

また、第２の発明では、−画点を形成するにあたり複数
のパルス状のエネルギが加熱手段に印加される、いわゆ
るチョッパ駆動となる。従って、発熱量が時間的に平均
化されて、加熱温度を所定の値に維持することができる
。

第３の発明では、加熱手段による加熱に先立ち、感熱転
写材に対して予熱を行う予熱手段を備えるので、加熱手
段における加熱量が少なく済む。従って、同じエネルギ
を加熱手段に印加するならば高速化が可能となり、同じ
印字速度ならば小形化、省エネ化が可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

画像形成装置 第１図は、本発明の一実施例に係わる画像形成袋Ｗ１０
の断面図である。以下にその構成を説明する。

記録紙カセット６０は記録紙Ｐを収納するものである。

マタ、この記録紙Ｐの搬送機構として、カセットロ０か
ら記録紙Ｐを送り出す取出し機構７０、カセット６０か
ら取出された記録紙Ｐを一枚ずつ分離して搬送する分離
機構９０、ＰＥＴ　（ポリエチレンテレフタレート）、
ポリイミド等の誘電体が表面に形成され、記録紙Ｐをそ
の表面に吸着しつつ搬送するドラムユ００、ドラム１０
０に記録紙Ｐを押し付けるピンチローラ１１０、ドラム
１００から記録紙Ｐを剥がす剥離爪１３０、トレイ１５
０上に記録紙Ｐを排出する排紙機構１４０がある。

また、ドラム１００の周囲には、記録紙Ｐの先端及び後
端を検知する記録紙検知センサ１２０、−色のみのプリ
ントを行うモノクロ・プリント機構３００、カラー・プ
リントを行うカラー・プリント機構６００が配置されて
いる。

さらに、画像形成装置１０には外部からの画像信号を受
は入れるインターフェイスと装置全体の制御を司る電気
回路２００、装置各部の電源を供給する電源２８０及び
装置の各種操作を行うためのコントロールパネル２９０
が設けられている。

次に、上記構成において動作を説明する。記録紙Ｐは取
出し機構７０、分離機構９０により記録紙カセット６０
から一枚づつ取出され、ピンチローラ１１０とドラム１
００の吸着作用により図中矢印で示す方向に回転するド
ラム１００に巻付けられる。

次いて、−色のみのプリントの場合は、モノクロ・プリ
ント機構３００でプリントされた後、剥離爪１３０によ
りドラム１００から剥がされ、排紙機構１４０によりト
レイ１５０上に排出される。

一方、多色プリントの場合は、図示しないソレノイドに
より剥離爪１３０が破線で示したドラム１００から離れ
た位置に移動し、記録紙Ｐは、モノクロ・プリント機構
３００でプリントされることなくドラム１００に巻付け
られたままカラー・プリント機構６００に至り、まず、
第一色目がプリントされる。さらに、ドラム１００の回
転によりカラー・プリント機構６００で第二色目、第三
色目が、モノクロ・プリント機構３００で黒色がプリン
トされた後、実線の位置に移動した剥離爪１３０により
記録紙Ｐはドラム１００から剥がされてトレイ１５０上
に排出される。

以下、各部の構成と動作を詳細に説明する。

モノクロ・プリント機構 第２図は、モノクロ・プリント機構３００を示す断面図
である。以下、その構成を説明する。

インクリボン４００は、図示を省略したが、熱により軟
化・溶融する熱溶融性インク層、加熱により急激に膨張
するマイクロカプセル、これらの支持体としてのベース
フィルムから構成されている。

インクリボン４００は、その一端が供給ロール３１０上
に巻かれ、供給ローラ対３３０．３３０に挾持され、予
熱ヒータ３４０に接触し、圧縮コイルばね３５０により
付勢されたサーマルヘッド３６０とドラム１００の間、
及び回収ローラ対３７０．３７０に挟持されて、他端が
回収ロール３８０上に巻き取られている。

供給ローラ対３３０．３３０は、図示しないモタに直結
されて駆動され、回収ローラ対３７０．３７０及び回収
ロール３８０は図示しない滑りクラッチを介して駆動さ
れる。これらのインクリボン搬送部の搬送速度は、滑り
クラッチによる滑りが無い時に、ドラム１００の周速〉
回収ローラ対３７０．３７０及び回収ロール３８０の搬
送速度〉供給ローラ対３３０．３３０の搬送速度の関係
となっており、滑りクラッチによりインクリボン４００
に一定の張力が付与されるように構成されている。また
、インクリボン４００の搬送速度を規定する供給ローラ
対３３０．３３０の搬送速度は、ドラム１００の周速に
対し、０．１〜０．９倍に設定されるが、特に０．２〜
０，５倍の範囲に設定することが好ましい。

サーマルヘッド３６０の先端部には、発熱抵抗体（図示
路。）が設けられており、画像信号に基づきインクリボ
ン４００を加熱する。

圧縮コイルばね３５０は、通常の加圧力より小さい値で
サーマルヘッド３６０をドラム１００に対し付勢してお
り、その値は２０〜１５０　　ｇ／ｃｍに設定されるが
、特に５０〜１００　ｇ／ｃ■とすることが好ましい。

予熱ヒータ３４０は、記録紙Ｐの幅より長い抵抗体３４
１をセメント３４２で包み固め、さらにその外側を摩擦
抵抗の少ないテフロンシート３４３で覆ったものである
。予熱ヒータ３４０の表面温度は、インクリボン４００
と接触する面の側面に取り付けられた温度制御用のサー
ミスタ３４４により、インクリボン４００のインク融点
より低い温度にコントロールされる。

なお、３６７は、サーマルヘッド３６０の駆動回路が実
装される駆動回路実装部である。

次に、上記構成のモノクロ・プリント機構３００におい
て動作を説明する。

ドラム１００に巻き付けられた記録紙Ｐがサーマルヘッ
ド３６０に到達するまでは、モノクロ・プリント機構３
００を駆動するモータは停止しており、インクリボン４
００はドラム１００に対して相対的に滑った状態とされ
ている。そして、記録紙検知センサ１２０からの検知信
号と電気回路２００内の遅延タイマにより、記録紙Ｐが
サーマルヘッド３６０に到達した時点で、モータか回転
し、供給ローラ対３３０．３３０、回収ローラ対３７０
．３７０及び回収ロール３８０は、インクリボン４００
をドラム１００より遅い速度で搬送する。また、記録紙
検知センサ１２０からの検知信号と電気回路２００内の
遅延タイマにより、記録紙Ｐかサーマルヘッド３６０を
通過し終わったとき、モータは停止され、インクリボン
４００の搬送が止まる。

行間などのプリントしない非画像部に対しては電気回路
２００からの制御で、インクリボン４００の搬送が一時
的に停止される。

インクリボン４００は、サーマルヘッド３６０に至る直
前で予熱ヒータ３４０によりインク融点より若干低い程
度の温度にまで加熱された後、サーマルヘッド３６０に
よりインク融点より高い温度にまで加熱され、熱溶融し
たインクが熱膨張したマイクロカプセルにより記録紙Ｐ
に押付けられてプリントされる。

従って、サーマルヘッド３６０による加熱が少な（でも
良好な転写画像を得ることができ、高速記録も可能であ
る。

インクリボン 第７図は、インクリボン４００の構成を示す断面図であ
る。

同図に示すようにインクリボン４００は、熱により軟化
・溶融する熱溶融性インク層４１０、加熱により急激に
膨張するマイクロカプセル４２０、これらの支持体とし
てのベースフィルム４５０から構成されており、マイク
ロカプセル４２０は、ベースフィルム４５０に接触する
ように分散されている。

分散の形態としては、第７図（ａ）に示すようにマイク
ロカプセル４２０の粒径より熱溶融性インク層４１０の
方を厚くしてもよいが、マイクロカプセル４２０の粒径
と熱溶融性インク層４１０の厚さを同じとしたり（同図
（ｂ））　、またはマイクロカプセル４２０の粒径より
薄くした熱溶融性インク層４１０がマイクロカプセル４
２０を覆うようにして、熱溶融性インク層４１０からマ
イクロカプセル４２０が突出した状態にするか（同図（
Ｃ））、あるいはマイクロカプセル４２０の粒径を熱溶
融性インク層４１０の厚さより大きくしてマイクロカプ
セル４２０が熱溶融性インク層４１０から露出する（同
図（ｄ））ような構成とすることかできる。

マイクロカプセル４２０の粒径は、膨張前か１〜３０μ
ｍ、（１〜１０μｍ）で、膨張後の最大粒径が２〜１０
０μｍ、（１０〜６０．ｃｚ　ｍ　）　、熱溶融性イン
ク層４１０の厚さは　１〜２０ｔｔｍ、　　（２〜ＩＯ
μｍ）に設定されるか、特に（）内で示した値に設定さ
れることが好ましい。また、分散の量としては熱溶融性
インク層４１０全体を１００部とした時、マイクロカプ
セル４２０が１〜３０部に分散されていることが好まし
い。

熱溶融性インク層４１０は、着色剤とバインダから成る
。着色剤としては、例えばカーボンブラック等の顔料、
他の例として、例えば特開昭６０−２５７９２号公報に
開示されている物質、例えばニグロシン染料、ランプ黒
、あるいは各種染料等の印刷、複写の分野で一般に用い
られる任意の着色剤、公知の染料、顔料が全て使用出来
る。また、バインダとしては、例えば特開昭５９−２０
１８９４号公報（下記（）内）に開示されている物質、
例えばカルナバワックス、パラフィン、サゾールワック
ス、マイクロクリスタリンワックス等のワックス類等が
使用できる。

（カルナバワックス１パラフイン、サゾールワソクス、
マイクロクリスタリンワックス、カスターワックス等の
ワックス類、ステアリン酸。

パルミチン酸、ラウリン酸、ステアリーン酸アルミニウ
ム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリ
ン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛。

メチルヒドロキシステアレート、グリセロールモノヒド
ロキシステアレート等の高級脂肪酸あるいはその金属塩
、エステル等の誘導体、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリイソブチレン。

ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレン、ポリ四ふっ
化エチレン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン
−アクリル酸エチル共重合体。

エチレン−酢酸ビニル共重合体等のオレフィンの単独ま
たは共重合体あるいはこれらの誘導体からなる熱可塑樹
脂等が使用される。）この他の例として（具体例を含め
て）密ロウ、カンデリラワックス、ポリエチレンワック
ス、ホロウ、オウリキュリーロウ、エステルワックス、
酸化ワックス、モンタンロウ、オシケライト、セレシン
等のワックス類、パルミチルアルコール、ステアリルア
ルコール、ベヘニルアルコール、エイコサトル等の高級
アルコール、パルミチン酸セチル、パルミチン酸ミリシ
ル、ステアリン酸セチル、ステアリン酸ミリシル等の高
級脂肪酸エステル、アセトアミド、プロピオン酸アミド
、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミドのアミド類
、セルロース系樹脂（エチルセルロース等）、テルペン
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ロジン系樹脂、エポキシ
系樹脂、ビニル系樹脂（酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹
脂、塩ビ酢ビ共重合樹脂、ビニルブチラール樹脂、ポリ
ステアリン酸ビニル等）、ブタジェン系樹脂、芳香族系
石油樹脂、低分子量の石油樹脂、ケトン樹脂、スチレン
系樹脂、脂肪族炭酸水素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポ
リスチレン樹脂、エステル樹脂、アクリル樹脂、スルホ
ン樹脂、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド
、ポリビニルピロリドン、エステルガム、ロジンマレイ
ン酸樹脂、ロジンフェノール樹脂、フェノール樹脂、テ
ルペン樹脂、ンクロベタンジエン樹脂、芳香族系樹脂、
ユリア樹脂、ケイ素樹脂の等の樹脂類、ステアリルアミ
ン等の高級アミン類、スチレン−ブタジェン共重合体、
アセテートブチレート等の高分子重合体、ポリビニルア
ルコール等が挙げられる。これらのバインダは１種また
は２種以上の組み合わせで使用してもよい。

第８図は、マイクロカプセル４２０の構造を示す斜視図
であり、マイクロカプセル４２０を水平面Ｇにより　１
／２に輪切りにした状態を示している。

マイクロカプセル４２０は、熱膨張物質４３０とそれを
内包する中空のシェル４４０とから構成されている。熱
膨張物質４３０としては、熱分解性の発泡剤、あるいは
低沸点の揮発性液体が挙げられる。

熱膨張物質４３０を内包したマイクロカプセル４２０の
膨張開始温度は、バインダの軟化温度以上であることが
望ましい。特に、バインダの軟化温度との温度差はＯ℃
〜５０℃の範囲であることが好ましく、熱溶融性インク
層４１０のバインダの軟化温度は通常５５℃〜１５０℃
に設定されるので、例えば、バインダの軟化温度が５５
℃の場合は５５℃〜１０５℃、バインダの軟化温度が１
５０℃の場合は１５０℃〜２００℃が好ましいマイクロ
カプセル４２０の膨張開始温度の範囲となる。

また、後述する記録紙（媒体）表面の平滑制に応じて加
熱する熱量（印加エネルギ）を変えて、例えば、平滑性
の良い（ベック平滑度２００秒以上）熱転写紙、ＯＨＰ
シート等でマイクロカプセル４２０を膨脹させないよう
にする場合（記録紙選択キーで“熱転写紙”ＯＨＰ”が
選択された場合）には、インクが溶融してもマイクロカ
プセル４２０が膨脹しないようにする必要があるから、
膨張開始温度はバインダの軟化温度と温度差を盛って高
く設定するのが望ましい。特にバインダの軟化温度より
もｌＯ℃〜５０℃高く設定するのが好ましい。例えば、
バインダの軟化温度が５５℃の場合は６５℃〜１０５℃
、が好ましいマイクロカプセル４２０の膨張開始温度の
範囲となる。

例えば、シェル４４０の軟化温度が熱膨張物質４３０の
発泡剤の熱分解温度、あるいは揮発性液体の沸点より高
い場合、シェル４４０の軟化温度まで加熱されても、シ
ェル４４０の強度が内圧に打ち勝つため膨張は起こらな
い。即ち、マイクロカプセル４２０の膨張は、熱膨張物
質４３０の発泡剤の熱分解温度、あるいは揮発性液体の
沸点には依存せず、シェル４４０の軟化温度（強度）に
依存することになる。従って、この場合はシェル４４０
の材質、配合等によりマイクロカプセル４２０の膨張開
始温度を設定することができる。

一方、シェル４４０の軟化温度が熱膨張物質４３０の発
泡剤の熱分解温度、あるいは揮発性液体の沸点より低い
場合、熱膨張物質４３０の発泡剤の熱分解温度、あるい
は揮発性液体の沸点がマイクロカプセル４２０の膨張に
依存することになる。

従って、この場合は熱膨張物質４３０の材質、配合等に
よりマイクロカプセル４２０の膨張開始温度を設定する
ことができる。

ここで前者、即ちシェル４４０の軟化温度が熱膨張物質
４３０の発泡剤の熱分解温度、あるいは揮発性液体の沸
点より高い場合についてマイクロカプセル４２０の膨張
条件を説明する。

第８図において、シェル４４０の内径をｒ１内包される
熱膨張物質４３０の比重をρ、分子量をＭとすると、内
圧Ｐは、 Ｐ＝　（（４πｒ”　／３）　ρ／ＭＩ　Ｘ２２．４Ｘ
ＩＯ”／（４πｒ　”　／３） −２２，４Ｘ１０”２７Ｍ であり、シェル４４０の形状には無関係である。

そこでシェル４４０の膜厚をｔ１シェル４４０の半球に
加わる鉛直上方の力をＦとすれば、Ｆ　＝　ｆ　ｏ″”
　Ｐ　ｓｉｎθＸ２ｙｒｒｃｏｓθＸｒｄθｌπｒ２Ｐ ある温度に於けるシェル４４０の弾性限界応力をσ、大
気圧をＰａとすれば、シェル４４０が膨脹する条件は、 Ｆ−ｗ　（ｒ十ｔ）　２Ｐａ 〉πｉ（ｒ＋ｔ）　２−ｒ２１σ 一π（２ｒ＋ｔ）ｔσ 即ち、 Ｐ＞　［（ｒ＋ｔ）　２Ｐａ ＋　（２ｒ十ｔ）ｔσ）／ｒ２ である。

４って、温度上昇によりシェル４４０が軟化し、弾性限
界応力σが低下してゆく状態では、シェル４４０の内径
「が大きいマイクロカプセルはど膨脹し易く、またシェ
ル４４０の膜厚ｔが薄いホト膨張し易い。

また後者の場合、即ちシェル４４０の軟化温度が熱膨張
物質４３０の発泡剤の熱分解温度、あるいは揮発性液体
の沸点より低い場合には、ｐ＞　（（ｒ十ｔ）　２Ｐａ ＋　（２ｒ＋ｔ）ｔσ）／「２ に於ける内圧Ｐが大きく変化することとなり、前者の場
合と同ように、シェル４４０の内径ｒが大きいマイクロ
カプセルはど膨脹し易（、またシェル４４０の膜厚ｔが
薄いほど膨脹し易い。

上述したマイクロカプセル４２０の膨張条件についてさ
らに第９図を用いて説明する。

第９図は、マイクロカプセル４２０の断面図を示すもの
で、同図（ａ）はシェル４４０の膜厚ｔの異なる２種類
のマイクロカプセル４２０ａ、４２０ｂを示し、同図（
ｂ）はシェル４４０の内径「が異なる２種類のマイクロ
カプセル４２０ｃ。

４２０ｄを示し、同図（ｃ）は素材の異なる同形状の２
種類のマイクロカプセル４２０ｅ、４２０ｆを示すもの
である。

第９図（ａ）に示すマイクロカプセル４２０ａ、４２０
ｂでは、シェル４４０の膜厚ｔの薄いマイクロカプセル
４２０ａが、第９図（ａ）に示すマイクロカプセル４２
０ｃ、４２０ｄでは、内径ｒの大きいマイクロカプセル
４２０ｄが低い温度にて膨脹することになる。

また、同図（Ｃ）のように同じ形状であっても、内包さ
れる熱膨張物質４３０の比重と分子量の比率ρ／Ｍが異
なれば、内圧Ｐの違いにより膨脹温度が異なり、またシ
ェル４２０の材質により弾性限界応力σの変化する温度
が異なる場合にも膨脹温度が異なる。例えば、シェルの
材質として塩化ビニリデンとアクリロニトリルの共重合
物質であるポリ塩化ビニリデンを使用した場合には、塩
化ビニリデンとアクリロニトリルの比率を変えることに
より膨脹温度が異なるシェルを形成することができる。

具体例を挙げると、塩化ビニリデンとアクリロニトリル
が８部対２部のシェルは、同り部対５部のシェルよりも
膨脹開始温度が約２０〜２５℃低くなる。

このように形状あるいは材質を操作することにより膨脹
温度の異なるマイクロカプセル４２０を形成することが
できる。それら複数種類のマイクロカプセル４２０を同
一のインクリボン４００中に封入することで、サーマル
ヘッド３６０の加熱量に応じて膨張するマイクロカプセ
ル４２０の度合いを制御することができ、階調記録が可
能となる。

マイクロカプセル４２０に内包される熱膨張物質４３０
として前述したように熱分解性の発泡剤、あるいは低沸
点の揮発性液体が用いられるが、発泡剤としては、樹脂
加工等の分野において一般に使用される熱分解によりガ
スを発生する発泡剤の化合物が、本発明でも使用できる
。また、揮発性液体としては、これも樹脂加工等の分野
において一般に使用される蒸発・揮発性の発泡剤の化合
物が使用できる。

熱分解性の発泡剤にはジアゾアミノ誘導体、アゾ化合物
、スルホンヒドラジド化合物、ニトロソ化合物等の有機
発泡剤、重炭酸塩、炭酸塩、アジド等の無機発泡剤があ
る。有機発泡剤の具体例として、例えばジアゾアミノ誘
導体としては１，３゜ビスー〇−ビフェニリルトリアジ
ン、ジアゾアミノベンゼン、１−メチル−３−フェニル
トリアジン等、アゾ化合物としてはアゾビスヘキサヒド
ロベンゾジニトリル、アゾジカルボンアミド、アゾビス
イソブチルニトリル、ジアゾアミノベンゼン、ジアゾ酸
アミド等、スルホンヒドラジド化合物としてはベンゼン
スルホン酸ヒドラジド、４．４′−ビス（ヒドラジノス
ルホニル）ジフェニルエーテル、ｐ−トルエンスルホニ
ルヒドラジド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ、ｐ
−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ジフェニ
ールスルホンＳＳ゛ジスルホニルヒドラジド、４，４″
オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等、ニトロソ
化合物としてはＮ、Ｎ−−ジニトロソ−Ｎ、Ｎ“−ジメ
チルテレフタルアミド、Ｎ、Ｎ−ジニトロソペンタエチ
レンテトラミン、Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｎ、Ｎ−−ジニト
ロテレフタルアミド等を挙げることができる。

無機発泡剤の具体例として、例えば重炭酸塩としては重
炭酸ナトリウム、重炭酸水素ナトリウム、重炭酸アンモ
ニウム、重炭酸ソーダ等、炭酸塩としては炭酸水素ナト
リウム、炭酸アンモニウム、炭酸マグネシウム等、アジ
ドとしてはＣａＮ、、ＢａＮ６等を挙げることができる
。低沸点の揮発性液体としては、例えばイソブタンが挙
げられ、他の例として、例えば特開昭６０−２５７９２
号公報に開示されている物質、例えばプロパン、ペンタ
ン、ヘキサン等が使用出来る。他の具体例としてトリク
ロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロ
ロテトラフルオロエタン、ノルマルブタン、ブチレン、
炭酸ガス、アセトン、メチレンクロライド、トリクロロ
フロロメタン、トリクロロトリフロロメタン、石油ニー
、チル等が挙げられる。これらの発泡剤は１種または２
種以上後合して使用してもよい。

一般的に、低沸点の揮発性液体は常温・常圧近傍で液体
であるが、本発明のインクリボン４００に用いるマイク
ロカプセル４２０に内包する低沸点の揮発性液体として
は特に常温・常圧で気体の物質で常圧以上の加圧下（例
えばマイクロカプセル内）で液体となる物質、例えばイ
ソブタン、ネオペンタン、プロパン、フレオン類等が好
ましい。

第１０図は、熱溶融性インク層４１０の粘度とシェル４
４０の弾性限界応力を模式的に示すものである。

同図に示すように、サーマルヘッド３６０からの熱が熱
溶融性インク層４１０に伝わることで印字部の温度は上
昇しはじめ（ｔＯ）、熱の印加が終わる（ｔ３）と温度
はすぐに降下する。熱溶融性インク層４１０の粘度は、
バインダの軟化温度ＴＩ（ｔｌ）から下がりはじめ、温
度の降下に伴い上昇する。また、シェル４４０の弾性限
界応力はバインダが軟化しはじめる時間（ｔｌ）より遅
れて軟化温度Ｔ２（ｔ２）より下がりはじめ、温度の降
下に伴い上昇する。よって、マイクロカプセル４２０の
膨張は、シェル４４０が軟化しはじめた後、内圧がシェ
ル４４０の強度を越えた時点（ｔ２Ｎから始まり、内圧
が大気圧に等しくなるまで続くが、温度の降下が速すぎ
る場合にはその時の内圧がシェル４４０の強度を下回っ
た時点（ｔ４）で膨脹が停止する。従って、完全にマイ
クロカプセル４２０を膨脹させるためには、膨脹が終了
するまでの充分な時間だけ高温に保っておく必要がある
。

ところで、前述のようにマイクロカプセル４２０の膨張
開始温度がバインダの軟化温度以上の場合には、バイン
ダが軟化してからマイクロカプセル４２０が膨張するの
で、インクの転写に関して問題はない。しかし、バイン
ダの軟化温度より低い場合には、バインダの軟化前に膨
張する。このためインク層４１０からマイクロカプセル
４２０か突出している場合（第７図（ｄ））　、突出部
分のみが膨れてしまいインクを押出す効果が得られない
。−また、インク層４１０に完全に埋没したマイクロカ
プセル４２０の場合（第７図（ａ））、膨張開始が遅く
なってしまい、マイクロカプセル４２０を完全に膨脹さ
せることが困難となる。

発泡剤を内包したマイクロカプセル４２０は、公知のマ
イクロカプセル化法により得られる。例えば水溶液型の
場合、非水溶液性の発泡剤をサスペンションまたはエマ
ルジョンの形でシェル物質となる水溶液中に分散して得
た分散液をスプレー乾燥させるスプレードライング方法
、他に相分離法、ポンブレックスコアセルベーション法
、界面重合法、ｉｎ　ｓｏｕ重合法等が挙げられる。

低沸点の揮発性液体を内包したマイクロカプセル４２０
には、低沸点の揮発性液体自体のものと、樹脂の微粒子
に低沸点の揮発性液体を含浸させたものとがある。低沸
点の揮発性液体自体を内包する場合は、公知のマイクロ
カプセル化法により得られる。例えば水溶液型の場合、
低沸点の揮発性液体（非水溶性）をサスペンションまた
はエマルシランの形でシェル物質となる水溶液中に分散
して得た分散液をスプレー乾燥させるスプレードライン
グ方法、他に相分離法、ポンブレックスコアセルベーシ
ョン法、界面重合法等が挙げられ、特公昭４２−２６５
２４号公報等で詳しく開示されている。

また、重合で得られるマイクロカプセル４２０のシェル
４４０となるモノマーとしては、例えば、特公昭４２−
２６５２４号公報で開示されている物質、例えばスチレ
ン、０−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メ
チルスチレン、エチルスチレン、ａｒ−ビニルキシレン
、ａｒ−クロロスチレン、ａ「−ブロモスチレン等のア
ルケニル芳香族、ビニルベンジルクロライド、ｐ−第三
−ブチルスチレン等のスチレン誘導化合物、メチルメタ
クリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレー
ト、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、プロ
ピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ラウリル
アクリレート、２−エチルへキンルアクリレート、エチ
ルメタクリレート等のアクリレート物質、ビニルアセテ
ート、ビニルブチレート、ビニルアセテレート、ビニル
ラウレート、ビニルミリスレート、ビニルプロピオネー
ト等のエステル、他に塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭
化ビニル、アクリルニトリル等が挙げられる。

その他、具体的に形成されるシェルの材質として、相分
離法、界面重合法、ｉｎ　５ｌｔｕ重合法では以下の物
質が挙げられる。

相分離法：ポリ酢酸ビニル、スチレン−マレイン酸コー
ポリマ〜、ベンジルセルロース、エチルセルロース、ポ
リエチレン、ニトロセルロース、ケトン樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリアマイドレジン、アクリルニト
リル−スチレンコーポリマー、塩化ビニリデン−アクリ
ロニトリルコーポリマー、エポキシ樹脂等 ボンブレックスコアセルベーション法：ゼラチン、アク
リル樹脂 界面重合法：ポリアミド、ポリスルフォンアミド、ポリ
ウレア、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミドウレ
タン、ポリアミドウレア、ポリスルフォンアミドウレア
、ポリエステルスルホネート等 ｉｎ　５ｊｔｕ重合法：ポリスチレン、ポリウレタン、
尿素ホルマリン等 また、樹脂の微粒子に含浸させる場合は、例えば適当な
モノマーを懸濁重合する過程で揮発性液体を添加する方
法（特公昭３３−３１９０号公報）、懸濁重合で得られ
たビーズを溶媒等で膨潤させて揮発性液体を添加する方
法（特公昭３６−１０６２８号公報）等がある。また、
必要に応じて樹脂を微細化してから揮発性液体を含浸す
る方法がある。

さらに、必要に応じて発泡剤の分解温度を調節するため
に発泡補助剤を配合することができる。

例えば分解温度を低下させる作用がある化合物で特開昭
６０−２５７９２号公報に開示されている物質、例えば
蓚酸、乳酸、クエン酸等が挙げられる。さらに、必要に
応じて分散等しやすくするために分散剤を含有したり、
着色剤をコーティングする等の表面処理をすることがで
きる。同じように、上記バインダー内に必要に応じて分
散剤、充填剤を含有させることができる。

ベースフィルム４５０は、例えばポリエチレンテレフタ
レート、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネート
、トリアセチルセルロース、ナイロン、セロファン等の
プラスチックフィルム、コンデンサ紙、グラシン紙、硫
酸紙等の薄葉紙を用いることができる。その厚さは、２
〜１５μｍとするが、特に　３〜６μｍとすることが好
ましい。

また、ベースフィルム４５０は、例えばサーマルヘッド
３６０と接触する表面にシリコン樹脂、ふっ素樹脂、ポ
リイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラニ
ン樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ニト
ロセルロース等により耐熱層を設けることでベースフィ
ルムの４５０耐熱性を向上させることができる。

本発明におけるインクリボン４００は、例えば公知のホ
ットメルトコーティング法、ソルベントコーティング法
により得られる。ホットメルトコーティング法では加温
下で得られた上記のバインダ、着色剤を主成分とする塗
料液に熱膨張物質４３０を内包したマイクロカプセル４
２０が熱膨張しないように膨張開始温度以下の温度・状
態で分散して前記マイクロカプセル４２０を含有し熱溶
融性インク層４１０となる塗料液を作り、これを膨張開
始温度以下の温度・状態でバーコーター等を用いて塗布
、乾燥させることにより得られる。

ソルベントコーティング法では、溶剤に溶かしたバイン
ダ、着色材を主成分とする塗料液に熱膨張物質４３０を
内包するマイクロカプセル４２０を分散させて、前記熱
膨張物質４３０を内包するマイクロカプセル４２０を含
有し、熱溶融性インク層４１０となる塗料液を作り、こ
れをバーコーター等を用いて塗布し、乾燥させることに
より得られる。

さらに、本発明におけるインクリボン４００の関連態様
として、第１１図に示すように、熱溶融性インク層４１
０とベースフィルム４５０との間に熱溶融性インク層４
１０の離型を良くするための離型層、あるいは熱溶融性
インク層の接着を良くするための接着層、あるいは熱溶
融性インク層を形成しやすくするための表面活性層４６
３等の中間層４６０を設けることができる。中間層４６
０を設ける場合、同図（ａ）ないしくｄ）に示されるよ
うに、マイクロカプセル４２０が中間層４６００表面に
接触するように分散される。

分散の形態としては、同図（ａ）に示すようにマイクロ
カプセル４２０の粒径より熱溶融性インク層４１０の方
を厚くしてもよいが、マイクロカプセル４２０の粒径と
熱溶融性インク層４１０の厚さを同じとしたり（同図（
ｂ））　、またはマイクロカプセル４２０の粒径より薄
くした熱溶融性インク層４１０がマイクロカプセル４２
０を覆うようにして、熱溶融性インク層４１０からマイ
クロカプセル４２０が突出した状態にするか（同図（Ｃ
））　、あるいはマイクロカプセル４２０の粒径を熱溶
融性インク層４１０の厚さより大きくしてマイクロカプ
セル４２０が熱溶融性インク層４１０から露出する（同
図（ｄ））ような構成とすることができる。

中間層４６０は、例えば離型層の場合、例えばバインダ
から成る。必要に応じて着色剤を入れてもよい。バイン
ダの着色材としては、それぞれ前述した熱溶融性インク
層と同じでワックス、樹脂及び顔料、染料などが用いら
れる。離型層のバインダの融点、粘弾性は本質的には熱
溶融性インク層４１０のバインダより低い方がよい。中
間層４６０の厚さは１０μｍ以下、特に０．１〜５μｍ
に設定されるのが好ましい。

その他、この場合（第１１図）の各材質、成分、量、寸
法、熱溶融性インク層４１０とマイクロカプセル４２０
の分散の形態は本質的に第７図と同じである。製造方法
は第７図同様、例えば公知のホットメルトコーティング
法、ソルベントコーチインク法により得られる。ホット
メルトコーティング法の場合、膨張開始温度以下の温度
・状態で中間層４６０（バインダー　（着色剤）を主成
分）、マイクロカプセル４２０を分散した熱溶融性イン
ク層４１０の順にコーティングを行い、ソルベントコー
ティング法の場合はホットメルトコーティング法と同じ
順序でコーティングを行うことで得られる。

また、第１２図に示すように、前記中間層４６０内にマ
イクロカプセル４２０を分散させることも可能である。

（ラフ紙に対応させる目的で熱溶融性インク層４１０と
ベースフィルム４５０との間に熱膨張物質４３０を含有
した中間層４６０を設けた例として特開昭６０−１７４
６９０号公報がある） 中間層４６０内にマイクロカプセル４２０を分散させる
場合、同図（ａ）ないしくｄ）に示すように、マイクロ
カプセル４２０は、ベースフィルム４５０に接触するよ
う分散される。マイクロカプセル４２０の粒径としては
膨張前が１〜ｌＯμｍ１膨張後の最大粒径が２〜６０μ
ｍ、熱溶融性インク層４１０は１〜２０μｍ　（２〜１
０μｍ）　、中間層４６０は１０μｍ以下（０，１〜５
μｍ）に設定されるのが好ましく、特に（）内の値に設
定されることが好ましい。

その他、この場合（第１２図）の各材質、成分、量、寸
法は本質的に第７図と同じである。製造法は第７図同様
、例えば公知のホットメルトコーティング法、ソルベン
トコーティング法により得られる。ホットメルトコーテ
ィング法の場合、中間層４６０（バインダー　（着色剤
）を主成分）となる塗料液にマイクロカプセル４２０を
分散させてコーテイング後、膨張開始温度以下の温度・
状態で熱溶融性インク層４１０をコーティングを行い、
ソルベントコーティング法の場合はホットメルトコーテ
ィング法と同じ順序でコーティングを行うことて得られ
る。また中間層４６０とマイクロカプセル４２０の分散
の形態は、マイクロカプセル４２０の粒径が中間層４６
０の厚さと同じか（同図（ｂ））　、あるいは中間層４
６０の厚さをマイクロカプセル４２０の粒径よりも薄く
して、中間層４６０がマイクロカプセル４２０の表面を
覆うか（同図（Ｃ））　、中間層４６０からマイクロカ
プセル４２０が露出する（同図（ｄ））ような構成とす
ることができる。

さらに、第１３図に示すように熱溶融性インク層４１０
の上に地かぶり防止の目的でオーバコート層（以下、コ
ート層４７０と呼ぶ。）を設ける例について説明する。

コート層４７０は、軟化温度が熱溶融性インク層４１０
より高くしたり、あるいは、コート層４７０の色を無色
透明にすることができる。軟化温度が熱溶融性インク層
４１０より高いコート層４７０は、例えば、着色材、バ
インダから成る。無色透明のコート層４７０は、例えば
着色材を含まないバインダから成る。着色材、バインダ
とじては、それぞれ、前述した熱溶融性インク層４１０
で用いられる顔料、染料およびワックス、樹脂などが挙
げられる。コート層４７０の厚さは１０μｍ以下、特に
０．１〜５μｍに設定されることが好ましい。

その他、この場合（第１３図）の各材質、成分、量、寸
法は本質的に第７図と同じである。製造法は第７図同様
、例えば公知のホットメルトコーティング法、ソルベン
トコーティング法により得られる。ホットメルトコーテ
ィング法の場合、膨張開始温度以下の温度・状態でマイ
クロカプセルを分散させた熱溶融性インク層４１０、コ
ート層４７０（バインダーを主成分）の順でコーティン
グを行い、ソルベントコーティング法の場合はホットメ
ルトコーティング法と同じ順序でコーティングを行うこ
とで得られる。

構成としては前述した第１１図に示す中間層４６０を設
けたもの、第１２図に示す中間層４６０にマイクロカプ
セル４２０を分散させたもの等にさらにコート層を設け
たインクリボン４００にも適用できる。

また、マイクロカプセル４２０の色は、熱溶融性インク
層４１０と同じ色に着色することができる。着色の形態
は第１４図に示すように、シェル４４０への着色（同図
（ａ））　、同低沸点の熱膨張物質４３０への着色（同
図（ｂ））　、及び両者への着色（同図（Ｃ））がある
。

着色に用いる着色剤としては、顔料では無機顔料（天然
、クロム酸塩、フェロシアン化合物、酸化物、硫化物、
硫酸塩、硅酸塩、金属粉等）、有機顔料（天然染料レー
キ、ニトロン系、アゾ系、フタロシアニン系、縮合多環
系、塩基性染料レーキ、媒染染料系、建染染料系等）等
、染料では水溶性染料、油溶性染料等が挙げられる。

無機顔料の具体例として、例えば希土類等の天然顔料、
黄鉛、ジンクエロー、バリウムエロクロムオレンジ、モ
リブデンレッド、クロムグリン等のクロム酸塩、紺青等
のフェロシアン化合物、酸化チタン、チタンイエロー、
チタン白、べんがら、黄色酸化鉄、亜鉛フェライト、亜
鉛華、鉄黒、コバルトブルー、酸化クロム、スピネルグ
リーン等の酸化物、カドミウム二ロー、カドミウムオレ
ンジ、カドミウムレッド等の硫化物、硫酸バリウム等の
硫酸塩、硅酸カルシウム、群青等の硅酸塩、ブロンズ、
アルミニウム等の金属粉、カーボンブラック等が挙げら
れる。

有機顔料の具体例として、例えばマダレーキ等の天然染
料レーキ、ナフトールグリーン、ナフトールオレンジ等
のニトロソ系顔料、ベンジジンイエｏ−Ｇ、ハンザイエ
ローＧ、ハシサイエロー１０Ｇ、パルカンオレンジ、レ
ーキレッドＲ１レーキレッドＣル−キレッドＤ１ウオッ
チングレッド、ブリリアントカーミノ６Ｂ、ビ５口ゾン
オレンジ、ボルドー１０Ｂ（ボンマルーン）等の溶性ア
ゾ（アゾレーキ）系、ビラロジンレッド、パラレッド、
トルイジンレッド、ＩＴＲレッド、トルイジンレッド（
レーキレッド４Ｒ）、トルイジンレッドン、ブリリアン
トファイストスカーレット、レーキボルドー５Ｂ、等の
不溶性アゾ系、縮合アゾ系等のアゾ系顔料、フタロシア
ニンブルー、フタロシアニングリーン、ブロム化フタロ
シアニングリーン、ファストスカイブルー等のフタロシ
アニン系顔料、スレンブルー等のアントラキノン系、ペ
リレンマルーン等のペリレン系、ペリノンオレンジ等の
ペリノン系、キナクリドン、ジメチルキナクリドン等の
キナクリドン系、ジオキサジンバイオレット等のジオキ
サジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系等の縮
合多環系顔料、ローダミン６Ｂレーキ、ローダミンレー
キＢ１マラカイトグリーン等の塩基性染料レーキ、アリ
ザリンレーキ等の媒染染料系顔料、インダンスレンブル
、インジゴブルー、アントアントロンオレンジ等の建染
染料系顔料、蛍光顔料、アジン顔料（ダイアモンドブラ
ック）、グリーンゴールド等が挙げられる。

水溶性染料の具体例として、例えばローダミンＢ等の塩
基性染料、オレンジ■等の酸性染料、蛍光染料等、油溶
性染料の具体例として、例えばファストオレンジＲ１オ
イルレッド、オイル二ロ一等のモノアゾ系染料、アント
ラキノンブルー、アントラキノンバイオレット等のアン
トラキノン系染料、ニグロシン、インシュリン等のアジ
ン系染料、塩基性、酸性、金属錯化合物系染料等か挙げ
られる。

発泡剤を内包したマイクロカプセル４２０のシェル４４
０を着色するには、公知のマイクロカプセル化法が用い
られる。例えば、水溶液型の場合、非水溶液性の発泡剤
をサスペンションまたはエマルジョンの形で着色剤を含
んだシェル物質となる水溶液中に分散させて得た分散液
をスプレー乾燥させるスプレードライング方法、他に相
分離法、ポンブレックスコアセルベーション法、界面重
合法、ｉｎ　５ｉｔｕ重合法等が挙げられる。

低沸点の揮発性液体４３２を内包したマイクロカプセル
４２０のシェル４４０を着色するには、低沸点の揮発性
液体自体のものと、樹脂の微粒子に低沸点の揮発性液体
を含浸させたものとがある。

低沸点の揮発性液体自体内包する場合は公知のマイクロ
カプセル化法により得られる。例えば水溶液型の場合、
低沸点の揮発性液体（非水溶性）をサスペンシヨンまた
はエマルジョンの形で着色剤を含んだシェル物質となる
水溶液中に分散させて得られ、マイクロカプセル４２０
内に低沸点の揮発性液体、着色剤を含む場合には、低沸
点の揮発性液体、着色剤からなる混合物（非水溶性）を
サスペンシヨンまたはエマルジョンの形でシェル物質と
なる水溶液中に分散して得た分散液をスプレー乾燥させ
るスプレードライング方法、他に相分離法、ポンブレッ
クスコアセルベーション法、界面重合法等が挙げられる
。重合で得られるマイクロカプセル４２０のシェル４４
０となるモノマーとしては、例えば特公昭４２−２６５
２４号公報開示されている物質、例えば塩化ビニリデン
、アクリルニトリル等が着色し易い。樹脂の微粒子４３
３に含浸させる場合には、例えば前述の特公昭３３−３
１９０号公報、特公昭３６−１０６２８号公報等の方法
かある。

さらに、発泡剤の分解温度を調節するための発泡補助剤
を着色することもできる。例えば分解温度を低下させる
作用がある化合物で、特開昭６０−２５７９２号公報に
開示されている物質、例えば蓚酸、乳酸、クエン酸等が
着色される。同様に、分散剤、充填剤を着色することも
できる。

また、シェル４４０の着色の他の方法として、マイクロ
カプセル４２０が形成された後にシェル４４０を染色す
る、あるいはシェル表面をコーティングする方法等があ
る。

染料により染色する場合は、前記染料を用い、着色剤な
しで前記の方法で得た熱膨張物質を内包したマイクロカ
プセル４２０を公知の染色法、例えば直接法、媒染法、
還元法、酸化法、顕色法、反応法等で染色して着色する
ことができる。

シェル４４０の表面をコーティングする方法としては、
バインダーの液橋、固橋の作用による結合力を利用した
湿式法、ファンデルワース力、静電力、メカルケミカル
の作用による結合力を利用した乾式法の等コーティング
法、公知のマイクロカプセル化法が挙げられる。

また、上述のインクリボン４００では、ベースフィルム
４５０の上に形成されている熱溶融性インク層４１０か
１層の場合についてのみ説明したか、必要に応して多層
（２層以上）構造にすることもてきる。

次に、上記構成のインクリボンを用いた場合の記録時の
動作を説明する。

第１５図は、インクリボン４００の印字時及び剥離時の
状態を示す断面図である。

インクリボン４００は、サーマルヘッド３６０上に形成
された発熱抵抗体３６６から発生するジュール熱により
ベースフィルム４５０側から加熱される。これにより、
ベースフィルム４５０を介して熱溶融性インク層４１０
に熱が伝わり、熱溶融性インク層４１０が軟化・溶融す
るとともに、熱溶融性インク層４１０内に分散された熱
膨張物質４３０を内包するマイクロカプセル４２０も膨
張し、熱溶融性インク層４１０が溶融したインクを記録
紙Ｐの表面に付着させる。

温度としては、サーマルヘッド３６０の表面温度が一番
高くなるが、熱が伝わるにつれ、熱伝達の違いや熱拡散
による熱の逃げなどにより温度が低くなり、ベースフィ
ルム４５〇−熱溶融性インク層４１０間の温度と、熱溶
融性インク層４１０−記録紙２間の温度とでは温度差が
生じる。従って、マイクロカプセル４２０の分散の形態
としては、第１７図に示すような熱溶融性インク層４１
０内に浮遊した状態よりも、第７図に示すようなマイク
ロカプセル４２０がベースフィルム４５０に接触した状
態とする方が熱の伝達か良好かつ均一となり、マイクロ
カプセル４２０の膨脹量が大きくなるとともに安定する
。

また、マイクロカプセル４２０は、加熱（転写）時に弾
性を持ち、熱溶融性インク層４１０の材質より変形しや
すいため、球状のままでは膨脹せず、第１５図に示すよ
うに水枕状に変形しつつ膨張していく。従って、変形・
膨脹するマイクロカプセル４２０によって熱溶融性イン
ク層４１０の溶融したインクが記録紙２表面の凹部へも
押込まれるようにして付着するので、表面平滑性の低い
記録紙Ｐてあっても良好な印字品質が得られる。例えば
、第１８図に示すように熱溶融性インク層４１０の厚さ
を５μ、マイクロカプセル４２０の含有率が２０％のイ
ンクリボン４００を用い、一般の複写機用の記録紙（平
滑度３０〜５０秒）の凹凸がｌＯμ、凹部の空隙率が４
０％のものに転写するとして、ある画素エリアに対応す
るインクの体積をＶとすると、１画素における０、２Ｖ
の体積のマイクロカプセル４２０は、膨脂後には熱溶融
性インク層４１０の０．２Ｖの部分と記録紙の空隙部（
１０／　５）　ｘＯ，４Ｘ　Ｖ　−０，８Ｖの合計Ｖの
空間を埋め尽くすことになる。マイクロカプセル４２０
の体積膨張率を３００％（３０倍）と仮定すると、基体
の圧力×体積−一定の性質から、そのときのカプセル内
圧は０．２Ｖ　ｘ　３０／　Ｖ　−８気圧−６０ｇ／−
となる（　１気圧−Ｌｏｇ／ｌｊ）。一般の熱転写にお
ける線圧は１５０〜２００ｓ−／（至）てニップ幅は　
２０程度であるから、その圧力は７．５〜１０ｇ／−で
あり、マイクロカプセル４２０の膨脹によって生じる圧
力６０ｇ／−は一般の熱転写に比べてはるかに大きな値
である。

従って、理論的には予めインクリボン４００と記録紙Ｐ
との間に圧力を加えていなくても、マイクロカプセル４
２０の膨脹によって生しる圧力により十分良好な転写画
像が得られるはずであるが、実際にはサーマルヘッド３
６０からインクリボン４００へ熱を伝えるために若干の
圧力を加えておく必要かあり、その値は線圧で２０〜５
０ｇ／ａｍ、特にラインヘッドのそりも考慮すると２０
〜１５０ｓｒ／口が望ましい。

また、マイクロカプセル４２０の膨張にともない、熱溶
融性インク層４１０の溶融したインクとベースフィルム
４５０の接触面積が減ることで接着力が軽減されるので
、ベースフィルム４５０との離型性が良くなる。このた
め、記録媒体に安定した画点（インク）が形成でき、良
好な印字品質が得られる。前述した中間層４６０に設け
た場合（第１１．１２図）も同様である。

また、インクリボン４００の剥離後に記録紙Ｐに形成さ
れる画点上において、画点のインク表面に膨張したマイ
クロカプセル４２０が露出し、マイクロカプセル４２０
と熱溶融性インク層４１０の着色材の色が異なると画点
の濃度に影響を及ぼす。例えば、マイクロカプセル４２
０は通常、透明無色だが、外形が微小なために肉眼では
白く見え、印字されたときに濃度低下を招く。最悪の場
合には、着色材が黒色であっても画点はグレーに見えて
しまう。しかしながら、本実施例のインクリボン４００
によれば、マイクロカプセル４２０とインク層４１０を
同じ色（着色）にしであるため、濃度への影響が極めて
少ない。

また、インクリボン４００を節約するため、記録紙Ｐの
搬送速度に対しインクリボン４００の搬送速度を低速と
することで、記録紙Ｐとインクリボン４００上の熱溶融
性インク層４１０とが擦れ合うため、記録紙Ｐ上の非記
録部に地がふりを起こして記録紙Ｐを汚しやすくなるが
、本実施例のインクリボン４００では記録紙Ｐと接触す
る熱溶融性インク層４１０表面に無色のコート層４７０
を設けであるために地かぶりが起り難く、記録紙Ｐの汚
れを防止することができる。

さらに、熱溶融性インク層４１０からマイクロカプセル
４２０が突出または露出した構成のインクリボン４００
は、記録紙Ｐと熱溶融性インク層４１０とが擦れるのを
低減でき、記録紙Ｐの地かぶりが起り難くなる。

次に、プリントの原理を、第１６図に示す記録紙Ｐ、イ
ンクリボン４００とサーマルヘッド３６０の断面模式図
を用いて詳細に説明する。なお、この例では、インクリ
ボン４００の搬送速度をドラムの周速の０，５倍として
説明する。

まず、サーマルヘッド３６０の発熱抵抗体に通電される
と、そこでジュール熱が発生し、インクリボン４００の
ベースフィルム４５０を経て熱溶融性インク層４１０へ
熱が伝わる（同図（ａ））。

次いで、その熱により熱溶融性インク層４１０が溶融し
インクとなるとともに、マイクロカプセル４２０が膨脹
してその部分の体積が増える。これにより、熱溶融性イ
ンク層４１０の溶融したインクがインクリボン４００の
表面から吐出され、凹凸をなす記録紙Ｐの表面に押し付
けられる（同図（ｂ））。インクリボン４００は記録紙
Ｐに対し０．５倍の速度で搬送されているため、ｌライ
ン周期後、インクは記録紙Ｐの表面に引伸ばされて付着
する（同図（Ｃ））。さらに時間が経過すると、インク
は膨脹したマイクロカプセル４２０を境目として凝集破
壊を起こし、記録紙表面には一画素分の画点か形成され
る。また、マイクロカプセル４２０は、溶けていない熱
溶融性インク層４１０に遮られてそのほとんどかインク
リボン４００中に残る（同図（ｄ））。

ここで、１脹温度のことなる複数種のマイクロカプセル
４２０を熱溶融性インク層４１０に分散させ、サーマル
ヘッド３６０に加えるエネルギを制御することにより、
マイクロカプセル４２０を選択的に膨脹させることがで
きる。従って、第１６図（ｂ）の状態における体積の膨
脹度合い、即ちインクの吐出量（記録紙Ｐへのインク付
着量）を変化させることが可能となり、階調記録を実現
できる。

コントロールパネル 次に、コントロールパネル２９０について説明する。

第３図は、コントロールパネル２９０の構成を示す平面
図である。

同図に示すように、コントロールパネル２９０は、スタ
ートキー２９１、記録紙選択キー２９２ａ、２９２ｂ、
記録濃度選択キー２９３ａ、２９３ｂ、２９３ｃ、モノ
クロ・カラー記録選択キー２９４ａ、２９４ｂから構成
されている。

記録紙選択キー２９２ａ、２９２ｂは記録紙の種類を選
択するための、記録濃度選択キー２９３ｍ、２９３ｂ、
２９３ｃは記録濃度の調整を行うための操作キーである
。

また、モノクロ・カラー記録選択キー２９４ａ。

２９４ｂはモノクロ記録とカラー記録の動作を切替える
ための、スタートキー２９１は記録動作を開始させるた
めの操作キーである。

記録紙選択キー２９２ａ　（ラフ紙）は、例えば表面平
滑度がベック平滑度で２００秒以下の通常の電子写真方
式の複写機やプリンタに使用されている“ＰＰＣ用紙２
や欧米で使用されている“ボンド紙”などに記録する場
合に選択する。

また、記録紙選択キー２９２ｂ　（熱転写紙）は、ベッ
ク平滑度で２００秒以上の“熱転写紙”や、基紙または
ＰＰ（ポリプロピレン）上に平滑な受像層を設けた″熱
転写用の特種紙°に記録する場合、またはＯＨＰシート
に用いられているＰＥＴ　（ポリエチレンテレフタレー
ト）フィルムなど耐熱性を有する平滑度の高いプラスチ
ックフィルムに記録する場合に選択する。

電気回路 第４図は、電気回路の構成を示すブロック図である。

同図において、ＲＡＭａ　２４０は、入力及び出力する
画像データの保存を行う。

ＲＯＭ２６０は、本装置の記録動作のプログラムを保存
している。

ＲＯＭ２６０は、コントロールパネル２９０上の記録紙
選択キー２９２ａ、２９２ｂ、記録濃度選択キー２９３
ａ、２９３ｂ、２９３ｃの情報に対応したイネーブル信
号ＥＮＬのデータを格納している。

カウンタａ２４５は、ＣＰＵ２０１からの制御信号に従
って、１走査ライン毎に出力される水平同期信号Ｈ５Ｙ
ＮＣ，ラッチ信号ＬＡＴ、り。、ツク信号ＣＬＫなどの
サーマルヘッド３６０を制御するための信号を生成する
ものである。

カウンタｂ２５５は、ＲＡＭｂ２５０に格納されている
イネーブル信号ＥＮＬのデータを読み出すためのアドレ
スを生成するものである。

カウンタｃ２５６は、ＲＡＭｂ２５０から書込まれたイ
ネーブル信号ＥＮＬのデータのデジタル値の大きさに見
合う時間幅のイネーブル信号ＥＮＬをワンショットパル
スとして出力するものである。

カウンタｄ２１０は、予め所定の値がＲＯＭ２６０より
書込まれ、一定周期でモータドライバｄ２１１にパルス
を出力するものである。モータドライバｄ２１１は、そ
のパルスに同期して、パルスモータ２１２の励磁相を生
成するものである。

パルスモータ（プラテン）２１２は、モータドライバｄ
２１１からの励磁相に応じた制御信号により、ドラム１
００の回転駆動を行う。

同様に、カウンタｅ２２０、カウンタｆ２３０も、予め
所定の値がそれぞれ書込まれ、一定周期でモータドライ
バｅ２２１、モータドライバｆ２３１にパルスを出力し
、そのパルスに同期してモータドライバｅ２２１、モー
タドライバｆ２３１がパルスモータ（黒リボン）２２２
、パルスモータ（カラーリボン）２３２の駆動を行い、
黒インクリボン４００、カラー・インクリボン７００が
所定の速度で搬送される。

予熱ヒータ３４０は、インクリボン４００の予熱を行う
のに用いられる。予熱ヒータ４００の表面温度は、サー
ミスタ３４４により測定され、その温度が予め設定され
た値となるように５ＳＴ２７５がＯＮ、ＯＦＦ制御され
る。

なお、１２０は搬送される記録用紙Ｐの位置を検出する
ための紙検知センサ、２０１は全体の制御を行うＣＰＵ
、２７０はスキャナやパソコン等の外部装置９００から
画像データを受取るためのインタフェースである。

次に、上記構成において動作を説明する。

まず、スキャナやパソコン等の外部装置９００から供給
される画像データがインターフェイス２７０を介して本
装置に入力され、ＲＡＭａ　２４０に書込まれて一旦保
存される。

次に、コントロールパネル２９０より記録条件が入力さ
れる。これは、記録紙選択キー２９２ａ。

２９２ｂ、および、記録濃度選択キー２９３ａ。

２９３ｂ、２９３ｃの入力に応じて、ＲＡＭｂ　２５０
　ｌ：Ｅ　Ｎ　Ｌ信号の時間幅を設定するデータが書込
まれる。例えば、記録紙選択キー２９２ａにより“ラフ
紙°が選択された場合には、記録紙選択キー２９２ｂで
“熱転写紙゛が選択された場合よりも、大きなエネルギ
がサーマルヘッド３６０に加えられるよう設定、される
。また、記録濃度選択キー２９３ａ、２９３ｂ、２９３
ｃにより選択される記録濃度“濃い“普通°　　°薄い
°の順に大きなエネルギがサーマルヘッド３６０１ニア
１０えられるように設定される。

そして、コントロールパネル２９０上のプリントスター
トキー２９１が押下されると、記録が開始される。

第５図は、ＲＡＭａ　２４０から、サーマルヘッド３６
０への画像データ転送、及び、イネーブル信号ＥＮＬの
発生のタイミングを示すタイミングチャートである。

同図に示す水平同期信号ＨＳＹＮＣは、カウンタａ２４
５からＲＡＭａ２４０及びカウンタｂ２５５に１走査ラ
イン毎に出力される信号である。

ラッチ信号ＬＡＴ、クロック信号ＣＬＫはカウンタａ２
４５から、イネーブル信号ＥＮＬはカウンタｃ２５６か
らサーマルヘッド３６０に供給される信号である。また
、データ信号ＤＡＴＡは、ＲＡ　Ｍ　ａ　２４０からサ
ーマルヘッド３６０に供給される信号である。

まｆ、ＣＰＵ２０１の制御の下に、カウンタａ２４５か
ら１走査ラインの区切りを示す水平同期信号ＨＳＹＮＣ
がＲＡＭａ２４０及びカウンタｂ２５５に出力される（
イ）。これに応じて、ＲＡＭａ２４０から画像データＤ
ＡＴＡが、クロック信号ＣＬＫに同期してサーマルヘッ
ド３６０に転送される（口）。またこのとき、カウンタ
ｂ２５５から所定のアドレスがＲＡＭｂ２５０に与えら
れ、そのアドレスのデータ（イネーブル信号ＥＮＬの有
意タイミング幅設定データ；以下、ＥＮＬ幅設定データ
と呼ぶ。）がカウンタＣ２５６に転送される。

サーマルヘッド３６０の有効画素数分の画像データＤＡ
ＴＡが転送し終わると、カウンタａ２４５からサーマル
ヘッド３６０にラッチ信号ＬＡＴが出力される（ハ）。

このラッチ信号ＬＡＴの出力に続いてカウンタｃ２５６
からサーマルヘッド３６０にイネーブル信号ＥＮＬが出
力される。このイネーブル信号ＥＮＬの有意タイミング
幅は、ＲＡＭｂ　２５０からカウンタＣ２５６に転送さ
れたデータに応じて出力される。このイネーブル信号Ｅ
ＮＬの有意タイミング（ｔｌで示される高レベルの期間
）で記録紙Ｐへの記録が行われる。またこのとき、カウ
ンタｂ２５５から、前より１つ繰上げられたアドレスか
ＲＡＭｂ２５０に与えられ、そのアドレスのデータ（Ｅ
ＮＬ幅設定データ）かカウンタｃ２５６に転送される（
二）。

以上の画像データＤＡＴＡの転送、ラッチ信号ＬＡＴの
出力、イネーブル信号ＥＮＬの供給、ＥＮＬ幅設定デー
タの転送を所定の回数繰り返した後、再び水平同期信号
Ｈ８ＹＮＣが出力されることにより、１走査ラインの画
像形成が複数の印加パルスにより行われ、完了する。ま
た、カウンタｂ２５５からＲＡＭｂ　２５０に与えられ
るアドレスは、水平同期信号Ｈ５ＹＮＣの出力を受ける
ことで最初に設定されたアドレスに戻る。

ここで、順次転送されるＥＮＬ幅設定データは、ＲＡＭ
ｂ　２５０に書込むデータを変えることて自由に設定で
きる。

モノクロ・カラー記録選択キー２９４ｂによりカラー記
録が選択された場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋの１色につき
、以上の動作を副走査方向の画素数分繰り返すことによ
り対応する色の画像が記録紙Ｐ上に形成される。このと
き、記録紙検知センサ１２０により、記録紙Ｐの先端を
検知し、各色の画像が正しく重なるように同期をとるこ
とで、所定のカラー画像が得られる。また、モノクロを
選択した場合は、上述の記録動作をＢｋ１色についての
み行う。

第６図に１走査ラインにおけるイネーブル信号ＥＮＬと
サーマルヘッド３６０の発熱抵抗体の温度変化を示す。

同図（Ｈ）、（ｈ）は本装置によるもの、（１）（ｉ）
は従来の１走査ラインに対して１つの印加パルスによる
イネーブル信号ＥＮＬを与えた場合のものである。

従来の方式では、発熱抵抗体の発熱温度が高くなりすぎ
、発熱抵抗体の損傷や寿命の短縮を招くため、イネーブ
ル信号ＥＮＬの幅を所定の値より長くすることが難しか
った。

しかし、本装置の場合は、イネーブル信号ＥＮＬを走査
ライン中に複数の間欠的なパルスで与えることにより、
所定温度域内に長い時間保持することが可能となる。こ
れにより、インクリボン４００中のマイクロカプセルを
完全に膨脹させることができる。

また、第１番目のアドレスに対応するイネーブル信号Ｅ
ＮＬのパルス幅をそれ以降のアドレスのパルス幅より広
くしている。従って、１走査ラインにおける第１番目の
イネーブル信号ＥＮＬの印加パルスによる発熱抵抗体の
発熱量がそれ以降のものより大きくなるため、所定温度
域までの到達時間が短くなり、良好な立上がり特性を得
ることができる。

また、同図（Ｊ）、（ｊ）に示すように、第１番目のア
ドレスに対応する印加パルスの幅（ＥＮＬ幅設定データ
のデータ値）を変えることにより、発熱抵抗体の到達温
度領域を任意に設定することができる。

また、記録紙選択キー２９２ａ　（ラフ紙）を選択した
場合は、イネーブル信号ＥＮＬが長いので、インクリボ
ン４００中のマイクロカプセル４２０を完全に膨脹させ
る温度に発熱抵抗体３６６の温度を保持することができ
る。これに対して、記録紙選択キー２９２ｂ　（熱転写
紙）を選択した場合、イネーブル信号ＥＮＬは、記録紙
選択キー２９２８　（ラフ紙）を選択した場合より短く
、発熱抵抗体３６６は、インクリボン４００の熱溶融性
インク層４１０のバインダは溶融するがマイクロカプセ
ル４２０は完全には膨脹しない温度に保持される。これ
は、記録紙表面の平滑度が高い場合は、マイクロカプセ
ル４２０の膨脹により熱溶融性インク層４１０を記録紙
Ｐに押込まなくとも良好な記録画像が得られるためであ
り、印加エネルギを減少し、また、サーマルヘッド３６
０の発熱抵抗体３６６の寿命を長くすることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、感熱転写材を加熱する熱量を、記録媒
体の表面の平滑性に応じて変えるので、記録媒体によら
ず良好な印字が可能となる。また、表面が平滑な記録媒
体では、熱量が少なく済むため高速化することも可能で
ある。

また、−画点を形成するにあたり複数のパルス状のエネ
ルギが加熱手段に印加されるので、発熱量か時間的に平
均化されて、加熱温度を所定の値に維持することができ
る。

さらに、加熱手段による加熱に先立ち、感熱転写材に対
して予熱を行う予熱手段を備えるので、加熱手段におけ
る加熱量が少なく済ませることができ、高速化、小形化
、省エネ化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の画像形成装置の構成を示す断
面図、第２図はモノクロ・プリント機構の構成を示す断
面図、第３図はコントロールパネルの構成を示す平面図
、第４図は電気回路の構成を示すブロック図、第５図は
サーマルヘッドへの画像データ転送及びイネーブル信号
ＥＮＬの発生のタイミングを示すタイミングチャート、
第６図は１走査ラインにおけるイネーブル信号ＥＮＬと
サーマルヘッドの発熱抵抗体の温度変化を示す図、第７
図（ａ）ないしくｄ）はインクリボンの構成を示す断面
図、第８図はマイクロカプセルの構造を示す斜視図、第
９図（ａ）ないしくｃ）は膨脹条件を変えたマイクロカ
プセルの断面図、第１０図は熱溶融性インク層の粘度と
シェルの弾性限界応力を模式的に示す図、第１１図＜ａ
）ないしくｄ）は熱溶融性インク層とベースフィルムと
の間に中間層を設けたインクリボンの構成を示す断面図
、第１２図（ａ）ないしくｄ）は中間層を設けたインク
リボンの他の構成例を示す断面図、第１３図は熱溶融性
インク層の上にコート層が設けられたインクリボンの構
成を示す断面図、第１４図はマイクロカプセル４２０の
着色の形態を示す図、第１５図はインクリボンの印字時
及び剥離時の状態を示す断面図、第１６図はこの画像形
成装置のプリントの原理を示す断面模式図、第１７図は
マイクロカプセルを熱溶融性インク層に浮遊させた状態
を示す図、第１８図はマイクロカプセルの膨脹によって
生しる圧力を説明するための図である。 １０・・・画像形成装置、２００・・・電気回路、２９
０・・・コントロールパネル、３００・・・モノクロ・
プリント機構、３４０・・予熱ヒータ、３４１・・・抵
抗体、３６０・・・サーマルヘッド、４００・・・イン
クリボン、４１０・・・熱溶融性インク層、４２０・・
・マイクロカプセル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱溶融性インク層を有しかつ熱膨脹性粒子を含有
   する転写面が設けられ、記録媒体に対して画像を転写す
   る感熱転写材と、この感熱転写材を選択的に加熱する加
   熱手段とを備えた画像形成装置において、前記加熱手段
   が前記感熱転写材を加熱する熱量を、前記記録媒体の表
   面の平滑性に応じて変えることを特徴とする画像形成装
   置。
2. （２）熱溶融性インク層を有しかつ熱膨脹性粒子を含有
   する転写面が設けられた感熱転写材に対して選択的に加
   熱する加熱手段と、この加熱手段にエネルギを複数のパ
   ルス状に印加して前記感熱転写材による一画点を形成さ
   せる印加手段とを具備したことを特徴とする画像形成装
   置。
3. （３）熱溶融性インク層を有しかつ熱膨脹性粒子を含有
   する転写面が設けられた感熱転写材に対して選択的に加
   熱する加熱手段と、この加熱手段による加熱に先立ち、
   前記感熱転写材に対して予熱を行う予熱手段とを具備す
   ることを特徴とする画像形成装置。