JPH06110203A - 画像形成用マイクロカプセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置内部で誤って破壊されることがない、画
像形成用マイクロカプセルを提供すること。 【構成】 本発明の画像形成用マイクロカプセル１はほ
ぼ球形に成形されており、その直径は３〜２０μｍであ
る。そして、そのマイクロカプセル１は、芯物質６が第
一の壁部材２によって封入され、その第一の壁部材２の
外側に第二の壁部材３が形成された構成となっており、
詳細には前記第一の壁部材２は、メラミンホルムアルデ
ヒド樹脂からなり、厚さは０．０１μｍ〜０．５μｍで
ある。また、第二の壁部材３は、スチレンブタジエンゴ
ムからなり、厚さは０．１μｍ〜５μｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受像紙にモノクロある
いはフルカラーの画像を形成するための画像形成用マイ
クロカプセルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、染料前駆体と感光性物質などの芯
物質が、樹脂などの壁材によって封入された、いわゆる
感光性マイクロカプセルが知られている。そして、この
感光性マイクロカプセルを担持した感光媒体を用いるカ
ラー複写装置が開発されている。

【０００３】この装置は、前記感光媒体が画像情報に応
じて露光され、マイクロカプセルが硬化することにより
感光媒体に化学潜像が形成され、次に顕色紙と感光媒体
が重ね合って加圧され、マイクロカプセルが破壊される
ことによって、前記化学潜像が現像され顕色紙に画像が
形成されるものである。

【０００４】しかしながら、上述装置に於いては、ＰＥ
Ｔなどのプラスティックフィルムを基材としており、こ
の基材にマイクロカプセルが塗工された感光媒体が用い
られている。このため、前記基材は画像形成には直接寄
与しないにもかかわらず、画像形成される毎にマイクロ
カプセルと共に消費され廃棄されてしまうことにより、
ランニングコストが高いという問題があった。

【０００５】そこで、本出願人等はこの問題を解決する
ため、粒子状の感光性マイクロカプセルを用い、前記基
材を廃棄することなく画像形成が可能な装置を、特願平
３−１２４９１９号、特願平３−２２０１０１号、特願
平３−２３００９９号、特願平３−２８５００５号の願
書に添付した明細書および図面にて提案している。

【０００６】上記提案した画像形成装置においては、装
置内部で粒子状のマイクロカプセルが塗布手段によっ
て、エンドレスベルト状の支持体に乾式で塗布される。
そして、マイクロカプセルは露光手段によって画像情報
に応じて露光され、光硬化による化学潜像が形成され
る。その後、加圧ローラなどの現像手段によってマイク
ロカプセルが破壊されて芯物質が放出され、受像紙に画
像が形成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の画像形成装置においては、粒子状のマイ
クロカプセルがおもに塗布手段においては機械的に攪は
んされるので、その際にマイクロカプセル同志が衝突し
たり、あるいは機構部品と接触することがあった。ま
た、マイクロカプセルが外力をうけて、壁部材が破壊さ
れることがあった。このように誤ってマイクロカブセル
が破壊されると、マイクロカプセルの芯物質が流出し、
別のマイクロカプセルや機構部品に付着して、結果的に
受像紙に形成される画像が不良になるという重大な問題
があった。

【０００８】上述のように装置内部でマイクロカプセル
が誤って破壊されることを防止するために、マイクロカ
プセルの壁を十分に厚くするなどして破壊強度を上げた
マイクロカプセルを用いる方法が考えられる。しかし、
このようなマイクロカプセルを用いた場合には、当然、
前記現像手段における加圧力を高く設定する必要がある
ので、現像手段ひいては画像形成装置全体が大型化し、
重量が重い物になってしまう。

【０００９】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、装置内部で誤って破壊されるこ
とがない画像形成用マイクロカプセルを提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像形成用マイクロカプセルは、少なくとも
顔料等の画像形成物質と感光性物質からなる芯物質が、
壁部材によって内包される画像形成用マイクロカプセル
であって、前記壁部材は、前記芯物質と直接接触する第
一の壁部材と、その第一の壁部材の外側に形成される第
二の壁部材からなり、前記第二の壁部材を構成する物質
の弾性率が、第一の壁部材を構成する物質の弾性率より
も小さいことを特徴としている。

【００１１】前記第一の壁部材は液体状の芯物質を確実
に封入することが求められるので、熱可塑性あるいは熱
硬化性の樹脂で構成することが望ましい。そして、これ
ら樹脂の弾性率は１０¹⁰〜１０¹¹dyne／cmであるので、
前記第二の壁部材は、弾性率１０⁷dyne／cmのエラスト
マー（弾性ゴム）などが好適である。

【００１２】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成用マイク
ロカプセルは、画像形成装置内部において、マイクロカ
プセル同志が衝突したり、あるいは塗布手段などにおけ
る機構部品と接触しても、弾性率が小さく変形し易い第
二の壁部材が変形するので、第一の壁部材にまで変形が
及ぶことが無い。したがって本発明のマイクロカプセル
は装置内部で誤って破壊されることが無い。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１４】図１は本発明の画像形成用マイクロカプセ
ルの断面図である。マイクロカプセル１はほぼ球形に成
形されており、その直径は３〜２０μｍである。そし
て、そのマイクロカプセル１は、芯物質６が第一の壁部
材２によって封入され、その第一の壁部材２の外側に第
二の壁部材３が形成された構成となっている。詳細に
は、前記第一の壁部材２は、メラミンホルムアルデヒド
樹脂からなり、厚さは０．０１μｍ〜０．５μｍであ
る。また、第二の壁部材３は、スチレンブタジエンゴム
からなり、厚さは０．１μｍ〜５μｍである。

【００１５】さらには、前記芯物質６は液体状の感光性
物質４と、その感光性物質４中に微細に分散された顔料
などの画像形成物質５からなっている。

【００１６】ここで、感光性物質４とは、光に反応して
重合し硬化する物質であり、少なくとも重合性物質と光
開始剤からなり、必要に応じて増感色素が含まれるもの
である。

【００１７】前記重合性物質としては、例えば、Ｎ−ビ
ニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡジアクリレー
トおよびメタクリレート、トリプロピレングリコールジ
アクリレートおよびメタクリレート、ポリエチレングリ
コールジアクリレートおよびメタクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレートおよびメタクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよびメタ
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート
およびメタクリレート、オリゴエステルアクリレートお
よびメタクリレート等が挙げられる。また、これらの重
合性物質は、単独、或いは２種類以上を混合したもので
あってもよい。

【００１８】前記光開始剤は、光に感応し、重合性物質
の重合を開始させるものであり、例えばベンゾフェノ
ン、ベンゾイルイソプロピルエーテル等のベンゾイルア
ルキルエーテル類、ミヒラーズケトン、金属アレーン化
合物、２，４−ジエチルチオキサントン等を挙げること
ができる。

【００１９】増感色素は、感光性物質の感光波長を調整
するために含まれるものであり、キサンテン系、クマリ
ン系、メロシアニン系、チアジン系、アジン系、メチン
系、オキサジン系、フェニルメタン系、シアニン系、ア
ゾ系、アントラキノン系、ピラゾリン系、スチルベン
系、キノリン系、フタロシアニン系など各種染料が用い
られる。

【００２０】前記画像形成物質５は、最終的に受像紙に
転写されて画像を形成する物質であり、それ自身が着色
されている染料、無機あるいは有機顔料、及びそれ自身
は無色で外部からのエネルギーを受けたときのみ発色す
るサーモクロミック化合物、ホトクロミック化合物、他
の物質と反応して発色する染料前駆体などがある。しか
しながら、フルカラー画像を形成するためのマイクロカ
プセルにおいては、発色性の点から、画像形成物質には
特に有機あるいは無機の顔料が望ましい。

【００２１】次に、上述したマイクロカプセルの製造方
法を説明する。

【００２２】まず始めに、前記感光性物質４中に画像形
成物質５を均一に分散させて芯物質６を得る。この芯物
質６を水溶性ポリマーなどからなる乳化剤を用いて水中
に乳化し、いわゆるＯ／Ｗ型エマルジョンを得る。この
とき乳化物の液滴の大きさによってマイクロカプセルの
粒径が支配されるので、前記乳化剤の選択や乳化装置の
回転速度の最適化が重要である。

【００２３】そして、次にＯ／Ｗ型エマルジョンの連続
相すなわち水相側に、メラミンホルマリン樹脂のプレポ
リマーを加え、ＰＨ５〜６、水温８０度で攪拌しつつ約
４時間保持すると、芯物質６の周囲に前記第一の壁部材
２が形成される。これをプレカプセルと呼ぶ。尚、ここ
までの製造方法は特公昭３６−９１６８号、特開昭５１
−９０７９号公報等による公知のｉｎ−ｓｉｔｕ法を応
用したものである。

【００２４】そして、次に前記プレカプセルの周囲に、
水相ラジカル重合によってスチレンブタジエンゴムから
なる第二の壁部材３を形成する。

【００２５】これは、まず始めにプレカプセルのスラリ
ーを濾過、洗浄する。次にスチレンとブタジエンを１：
３の割合で混合し、この混合物を純水で５倍に希釈し、
パラメンタンハイドロパーオキサイドなどの重合触媒、
ｔ−ドデシルメルカプタンなどの重合調節剤を添加す
る。この溶液にさらに前記プレカプセルを混合し加熱す
ることにより、スチレンとブタジエンの重合が進む。こ
のスラリーを洗浄して、未反応のスチレンとブタジエン
を除去した後、乾燥させることによって、芯物質６の周
囲に第一の壁部材２が形成され、更にその第一の壁部材
２の外側に第二の壁部材３が形成されたマイクロカプセ
ル１が得られる。

【００２６】以上説明したマイクロカプセルの第一の壁
部材２の材質は、メラミンホルムアルデヒド樹脂に限定
されるものではないが、芯物質を封入するために緻密な
膜が形成される熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂が望
ましい。

【００２７】このような第一の壁部材を形成する方法と
してはｉｎ−ｓｉｔｕ法以外に、すでに当業界において
公知の技術となっている方法、例えば米国特許第２８０
０４５７号、同第２８００４５８号の明細書等に示され
るような水溶液からの相分離法、特公昭３８−１９７４
号、同昭４２−４４６号、同昭４２−７７１号公報等に
示されるような界面重合法、英国特許第９５２８０７
号、同第９６５０７４号の明細書に示される融解分散冷
却法等があるが、これに限定されるものではない。

【００２８】また、前記第二の壁部材３の材質は、その
弾性率が第一の壁部材２の材質よりもできるだけ小さい
ものが好ましい。第一の壁部材２を形成する樹脂の弾性
率は１０¹⁰〜１０¹¹dyne／cmであるので、弾性率がおよ
そ１０⁷dyne／cmであるエラストマー（弾性ゴム）はす
べて好適である。尚、エラストマーには、スチレンブタ
ジエンゴム以外にも、ニトリルブタジエンゴム、クロロ
プレンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴ
ム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フ
ッ素ゴム、ブチルゴム、エチレンアクリルゴムなどがあ
る。

【００２９】次に、上記構成を有するマイクロカプセル
を用いた画像形成装置の一実施例を図２を用いて説明す
る。尚、図２は画像形成装置１００の概略構成図であ
る。

【００３０】図２において、画像形成装置１００の内部
には、マイクロカプセル１を保持搬送するマイクロカプ
セル保持部３０と、そのマイクロカプセル保持部３０に
マイクロカプセル１を塗布するマイクロカプセル塗布部
２０と、そのマイクロカプセル塗布部２０により塗布さ
れたマイクロカプセル１を画像情報に応じて露光するた
めの露光部１０と、その露光部１０により露光されたマ
イクロカプセルの芯物質を受像紙に転写するための転写
部４０が設けられている。

【００３１】前記マイクロカプセル保持部３０は、保持
ローラ３１とクリーニング部３３からなり、クリーニン
グ部３３はクリーニングブレード３４を備え、その先端
は保持ローラ３１に接している。前記転写部４０は転写
ローラ４１と、発熱抵抗体などの加熱源を含むヒートロ
ーラ４５とからなり、両者は若干の隙間をもって配置さ
れており、その間に受像紙５１が搬送されるように構成
されている。さらに、前記保持ローラ３１と前記転写ロ
ーラ４１が対向する領域は、マイクロカプセルを加圧し
て芯物質を放出させるための破壊部４２を構成してい
る。

【００３２】前記保持ローラ３１、および転写ローラ４
１は共に円柱あるいは円筒形状をしており、例えば直径
３０ｍｍ〜２００ｍｍ程度で、長さ（図１では紙面に垂
直方向の長さ）３００ｍｍ程度である。また、この保持
ローラ３１および転写ローラ４１は、マイクロカプセル
を破壊するための加圧力に耐えることが必要であるた
め、少なくとも芯部分はステンレス、アルミニウムなど
の金属によって構成されている。

【００３３】さらに、前記保持ローラ３１の表面には、
マイクロカプセルなど固形物質を保持し易いように適当
な凹凸が設けられている。一方、転写ローラ４１の表面
はマイクロカプセルに内包された液体状の芯物質が付着
し易いような材質、例えばプラズマ処理されたポリエチ
レン樹脂などからなっている。

【００３４】前記露光部１０は露光ランプ１１と、原稿
台ガラス１５と、原稿カバー１３と、画像の色調を調整
するためのフィルタ１４と、遮光板１９とから構成され
ている。

【００３５】前記マイクロカプセル塗布部２０は、前記
保持ローラ３１にマイクロカプセルを乾式塗布するため
に設けられ、マイクロカプセル１を貯蔵するケース２１
と、かくはん機２３と、マイクロカプセルを担持する担
持体２５と、担持体２５にマイクロカプセルを供給する
ための供給体２４と、前記貯蔵された粒子状のマイクロ
カプセル１から構成されている。

【００３６】ここで、図示しない直流あるいは交流電源
によって、前記保持ローラ３１とマイクロカプセル担持
体２５との間には、マイクロカプセルを担持体２５から
保持ローラ３１に向けて移動させるための電界が形成さ
れている。

【００３７】次に、上述の画像形成装置の動作について
説明する。図示しない起動スイッチがＯＮになると、保
持部材３１が図中、矢印の方向に回転を開始する。

【００３８】マイクロカプセル塗布部２０に於て、かく
はん機２３と供給体２４の回転によって担持体２５にマ
イクロカプセルが帯電されて担持される。担持されたマ
イクロカプセルは、前記保持ローラ３１と担持体２５の
間に形成された電界によって、保持ローラ３１の方向に
静電引力を受ける。この結果、マイクロカプセル１が保
持ローラ３１に向けて移動し、保持ローラ３１に静電気
力によって付着する。すなわち保持ローラ３１に粒子状
のマイクロカプセル１が塗布される。

【００３９】以上に説明したマイクロカプセル塗布部２
０に於て、図３に示すようにマイクロカプセル同志が接
触する。このときマイクロカプセル１の最も外側に設け
られている第二の壁部材３は、弾性率がおよそ１０⁷dyn
e／cmであるエラストマー（弾性ゴム）からなるので、
大きく変形する。したがって第二の壁部材が、ガラス品
など壊れ易い器物を梱包するときに用いられるクッショ
ン材と同様の効果を発生する。すなわち第一の壁部材２
に変形が及ぶことが防止されるので、マイクロカプセル
１が破壊されることがない。

【００４０】また図４に示されるように、マイクロカプ
セル塗布部２０に於て、マイクロカプセル１は、例えば
担持体２５、あるいは供給体２４と接触する。この場合
もマイクロカプセル同志が接触する場合と同様に、変形
し易い第二の壁部材３が設けられているために、マイク
ロカプセル１が破壊されることがない。

【００４１】その後、保持ローラ３１が図の矢印方向に
回転し、これにともなって前記塗布されたマイクロカプ
セル１は露光部１０の下部へ搬送される。ここで原稿な
どの画像情報に応じて露光された画像マイクロカプセル
１ａは芯物質が重合反応するため硬化する。露光されな
かったマイクロカプセル１ｂは強度の変化はない。

【００４２】さらに、マイクロカプセル１ａおよび１ｂ
は、破壊部４２に向けて搬送され、保持ローラ３１と転
写ローラ４１の間に挟まれ、加圧される。

【００４３】前記加圧されたマイクロカプセル１のう
ち、硬化していないマイクロカプセル１ｂでは、壁材が
破れて芯物質６が流出する。

【００４４】マイクロカプセル１と転写ローラ４１は接
触しており、転写ローラ４１の表面が芯物質に濡れ易い
材質からできているため、芯物質６は転写ローラ４１に
転写される。

【００４５】前記像露光によって硬化されたマイクロカ
プセル１ａ、および芯物質６が放出された壁部材は固形
物であるので、保持ローラ３１の表面の凹凸によって保
持ローラ３１に留まる。その後クリーニング部３３のブ
レード３４によって、保持ローラ３１からはぎ取られ回
収、廃棄される。

【００４６】普通紙である受像紙５２は給紙カセット５
１から取り出され、転写ローラ４１とヒートローラ４５
の間に送られる。そして、ヒートローラ４５によって、
受像紙５２と転写ローラ４１が加熱されると、芯物質６
は受像紙５２に転写され画像が形成され、受像紙５２は
装置外部に排出される。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の画像形成用マイクロカプセルは、少なくとも顔料
等の画像形成物質と感光性物質からなる芯物質が、壁部
材によって内包されるものであり、前記壁部材は、前記
芯物質と直接接触する第一の壁部材と、その第一の壁部
材の外側に形成される第二の壁部材からなり、前記第二
の壁部材を構成する物質の弾性率が、第一の壁部材を構
成する物質の弾性率よりも小さいことにより、装置内部
におけるマイクロカプセル同志、あるいはマイクロカプ
セルと他の部材との接触によって誤って破壊されること
ない。したがって、高品質の画像を形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成用マイクロカプセルの断面図
である。

【図２】本発明の画像形成用マイクロカプセルを用いた
画像形成装置の概略構成図である。

【図３】本発明の画像形成用マイクロカプセルの作用説
明図である。

【図４】本発明の画像形成用マイクロカプセルの作用説
明図である。

【符号の説明】

１ マイクロカプセル ２ 第一の壁部材 ３ 第二の壁部材 ４ 感光性物質 ５ 画像形成物質 ６ 芯物質

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも顔料等の画像形成物質と感光
   性物質からなる芯物質が、壁部材によって内包される画
   像形成用マイクロカプセルであって、 前記壁部材は、前記芯物質と直接接触する第一の壁部材
   と、その第一の壁部材の外側に形成される第二の壁部材
   からなり、前記第二の壁部材を構成する物質の弾性率
   が、第一の壁部材を構成する物質の弾性率よりも小さい
   ことを特徴とする画像形成用マイクロカプセル。