感熱記録媒体、画像形成装置および画像形成方法
【課題】 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、しかも記録シートの管理を容易にすることができる記録シート等を提供する。
【解決手段】 記録シート１０内に高温発色カプセル２３、低温発色カプセル２７およびカプラー内包カプセル２８を内包する。プリンタでは、高温発色カプセル２３を高温加熱により発色させる。この際低温発色カプセル２７は発色しない。その後常温にて加圧してカプラー内包カプセル２８を破壊する。これにより低温発色カプセル２７が発色可能状態となる。その後、プリンタは低温発色カプセル２７を低温加熱により発色させる。
【解決手段】 記録シート１０内に高温発色カプセル２３、低温発色カプセル２７およびカプラー内包カプセル２８を内包する。プリンタでは、高温発色カプセル２３を高温加熱により発色させる。この際低温発色カプセル２７は発色しない。その後常温にて加圧してカプラー内包カプセル２８を破壊する。これにより低温発色カプセル２７が発色可能状態となる。その後、プリンタは低温発色カプセル２７を低温加熱により発色させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱式の感熱記録媒体、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画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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419nm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。
【０００４】
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。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−４０１９２号公報
【特許文献２】特開平１１−１７０６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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の発色温度で加熱されて発色する第１の発色要素と、顕色剤を含む雰囲気である発色可能状態において、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると前記顕色剤と反応して発色する、前記発色可能状態にない第２の発色要素と、前記顕色剤を内包し、予め決められた圧力を受けると、前記内包されている顕色剤を放出して、前記第２の発色要素を前記発色可能状態にする発色制御要素とを有する。
このように、請求項１の発明では、発色制御要素が、予め決められた圧力を受けると、内包されている顕色剤を放出して第２の発色要素を発色可能状態にして、その発色可能状態で第２の発色温度で加熱されて発色するので、例えば発色要素を定着させるための定着剤を使用することなく、発色要素の発色を高精度に制御して発色させることができる。また、感熱記録媒体の管理が容易になる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記発色制御要素は、前記顕色剤として少なくともカプラーおよび塩基性物質の一方を内包し、予め決められた圧力を受けると、前記内包されている前記顕色剤を放出して、前記第２の発色要素を前記発色可能状態にし、前記第２の発色要素は、塩基性且つ前記カプラーを含む雰囲気である前記発色可能状態において、前記第１の発色温度より低い前記第２の発色温度で加熱されると前記カプラーと反応して発色することを特徴とする。
このように、請求項２の発明では、予め決められた圧力が感熱記録媒体に加圧されると、発色制御要素に内包されている前記顕色剤が放出して、第２の発色要素を塩基性且つカプラーを含む雰囲気である発色可能状態にして、第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されるとカプラーと反応して発色する。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記第１の発色要素を内包する第１の発色層と、前記第２の発色要素を内包する第２の発色層と、前記発色制御要素を内包し、前記第２の発色層に隣接する発色制御層とを有することを特徴とする。
このように請求項３の発明では、第２の発色要素と発色制御要素それぞれが別の層に設けられており、発色制御層内に発色制御要素を均一に配置することができ、加圧時に発色制御要素から内包している顕色剤を容易に放出させて、第２の発色層内の第２の発色要素を発色状態にする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記第１の発色要素を内包する第１の発色層と、前記第２の発色要素と前記発色制御要素とを混在させて内包する第２の発色層とを有することを特徴とする。
このように請求項４の発明では、第２の発色層内に第２の発色要素と発色制御要素とを混在させて内包しているので、例えば第２の発色要素と発色制御要素それぞれを別の層に内包させた場合と比べて、感熱記録媒体の厚みを薄くすることが容易である。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記第１の発色要素および第２の発色要素を含むＮ（Ｎは３以上の整数）種類の発色要素を内包し、前記発色制御要素は、少なくとも前記Ｎ種類の発色要素のうち一番低い発色温度の発色要素に対して発色制御を行うことを特徴とする。
請求項５の発明では、３色以上の発色が可能である。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１または５の発明において、前記第１の発色要素を含む第１の発色層と、前記第１の発色温度と前記第２の発色温度の間の第３の発色温度で、前記第１の時間より長い第２の時間だけ加熱されて発色する第３の発色要素を含む第３の発色層と、前記第１の発色層と前記第３の発色層の間に位置し、前記第２の発色要素および前記発色制御要素を含む第２の発色層とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかの発明において、前記発色要素は、当該発色要素が内在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。
【００１５】
請求項８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予め決められた圧力を加える加圧手段と、第１の発色温度で加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態となるように前記加圧手段を制御する処理と、前記第２の発色温度で加熱して前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理とを順に行う制御手段とを有することを特徴とする。
このように、請求項８の発明では、制御手段の制御に従って、サーマルヘッドが、第１の発色温度で加熱して、感熱記録媒体に熱記録を行う。
次に、加圧手段が、第２の発色温度より低い温度にて、感熱記録媒体に予め決められた圧力を加える。これにより感熱記録媒体の第２の発色要素が発色可能状態となる。
次に、サーマルヘッドが、その発色可能状態で、第２の発色温度で加熱して、感熱記録媒体に画像を記録する。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記制御手段は、前記第１の発色温度で前記第１の時間だけ加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記第１の発色温度と該第１の発色温度より低い第２の発色温度との間の第３の発色温度で、前記第１の時間より長い第２の時間だけ加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態となるように前記加圧手段を制御する処理と、前記第２の発色温度で加熱して前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理とを順に行うことを特徴とする。
このように、請求項９の発明では、制御手段の制御に従って、サーマルヘッドが、第１の発色温度で第１の時間だけ加熱して、感熱記録媒体に画像を記録する。
次に、サーマルヘッドが、第３の発色温度で第２の時間だけ加熱して、感熱記録媒体に画像を記録する。
次に、加圧手段が、第２の発色温度より低い温度にて、感熱記録媒体に予め決められた圧力を加える。これにより感熱記録媒体の第２の発色要素が発色可能状態となる。
次に、サーマルヘッドが、その発色可能状態で、第２の発色温度で加熱して、感熱記録媒体に画像を記録する。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項８または９に記載の発明において、前記サーマルヘッドと前記加圧手段とが隣接して位置することを特徴とする。
請求項１１の発明は、請求項８または９に記載の発明において、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。
【００１８】
請求項１２の発明の画像形成方法は、第１の発色温度で感熱記録媒体を加熱する第１の工程と、前記第１の工程の後、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態とする第２の工程と、前記第２の工程の後、前記第２の発色温度で前記感熱記録媒体を加熱して、当該感熱記録媒体に画像を形成する第３の工程とを有する。
【発明の効果】
【００１９】
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、しかも感熱記録媒体を容易に管理することが可能であり、かつ例えば発色要素の発色を定着させるための定着剤を使用することなく、発色要素の発色を高精度に制御して発色させることができる感熱記録媒体、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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、図１〜図２５を参照しながら説明する。
＜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。
本実施形態の図１に示す記録シート１０は、請求項１の発明に係る感熱記録媒体の一例である。
また、図１に示す高温発色カプセル２３は、請求項１の発明に係る感熱記録媒体の第１の発色要素の一例であり、低温発色カプセル２７は、請求項１の発明に係る感熱記録媒体の第２の発色要素の一例であり、カプラー（顕色剤）内包カプセル２８は、請求項１の発明に係る発色制御要素の一例である。
また、カプラー８は本発明に係る顕色剤の一例であり、塩基性化合物９は本発明に係る塩基性物質の一例である。
また、図５に示すプリンタ４０が請求項８の発明に係る画像形成装置の一例である。
また、図５に示すサーマルヘッド４５が請求項８の発明に係る画像形成装置のサーマルヘッドの一例であり、加圧ローラ４９ａ，４９ｂが請求項８の発明に係る画像形成装置の加圧手段の一例である。
また、図５に示す制御部５１が、請求項８の発明に係る画像形成装置の制御手段の一例である。
【００２１】
［記録シート］
先ず、本実施形態で用いられる記録シートを説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る記録シート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１１に、カプラー内包層６０、低温発色層１７、混防止層１５、高温発色層１３、および保護層１９を順に積層して構成される。
【００２２】
記録シート１０は、カプラー内包層６０内に、カプラー内包カプセル２８を内包している。
本実施形態に係る低温発色層１７は、低温発色カプセル２７を内包している。また、低温発色層１７には、塩基性化合物９が含まれており、その塩基性雰囲気中に、低温発色カプセル２７が内包されている。低温発色層１７には、カプラー８は存在しない。
高温発色層１３は、高温発色カプセル２３を内包しており、カプラーを含む塩基性雰囲気となっている。
【００２３】
本実施形態に係る記録シート１０において、画像形成時に、高温発色層１３が高温（第１の発色温度）で加熱されて発色した後に、所定温度（低温発色温度より低い温度、例えば常温）に冷却された後、加圧されてカプラー内包層６０内のカプラー内包カプセル２８が破壊されて、そのカプセル２８内から、カプラー（顕色剤）８が低温発色層１７に放出される。すると、低温発色層１７では、塩基性且つカプラー８を含む雰囲気である発色可能状態となり、低温発色温度（第２の発色温度）で加熱されると低温発色カプセル２７の発色剤とカプラー８とが反応して発色する。
以下、記録シート１０の各構成要素を詳細に説明する。
【００２４】
基材１１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１１は、例えば白色あるいは透明である。
高温発色層１３は、高温発色カプセル２３、カプラーおよび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。高温発色カプセル２３は、例えば発色剤を内包する。
【００２５】
図２は、図１に示す記録シート１０内の高温発色カプセル２３，低温発色カプセル２７，カプラー内包カプセル２８の特性を説明するための図である。
高温発色層１３は、例えば発色剤、カプラー、塩基性化合物等を内包する。図２に示すように、高温発色層１３は、温度Ｔ１（例えば、３３０℃）以上の高温状態となると、高温発色カプセル２３が内包する発色剤と高温発色層１３内のカプラーとが反応して発色する。
【００２６】
高温発色カプセル２３は、いわゆるマイクロカプセルであり、例えば、その壁が約３００〜３５０℃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。高温発色カプセル２３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。
【００２７】
図３は、図１に示す高温発色カプセル２３の発色原理を説明するための図である。詳細には図３（Ａ）は非発色温度での高温発色カプセル２３の状態を説明するための図であり、図３（Ｂ）は発色温度での高温発色カプセル２３の状態を説明するための図である。
図３（Ａ）に示すように、温度Ｔ１未満（非高温）においては、高温発色カプセル２３内にカプラー８Ａは浸透せず、高温発色カプセル２３内の発色剤は発色しない。一方、図３（Ｂ）に示すように、温度Ｔ１以上（上記高温状態）になると、高温発色層１３内のカプラー８Ａが高温発色カプセル２３内に浸透し、当該カプラー８Ａと高温発色カプセル２３内の発色剤とが反応して色素が形成されて発色する。
【００２８】
高温発色カプセル２３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、高温発色カプセル２３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。
【００２９】
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は、例えば、ジアゾ化合物（発色剤）とカプラーとの組み合わせである。
【００３０】
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、水難溶性又は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。
【００３１】
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。
【００３２】
混防止層１５は、高温発色層１３と低温発色層１７との間でカプセル等が混ざり合うことを防止するための層である。
【００３３】
低温発色層１７は、低温発色カプセル２７、塩基性化合物９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２７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。
この低温発色層１７には、カプラー８は存在しない。低温発色層１７は、低温発色カプセル２７の周囲にカプラー８が存在しない状態で加熱されたとしても、低温発色カプセル２７の発色反応が生じないので発色しない。
また、低温発色層１７は、例えば図２に示すように、塩基性且つカプラー８を含む雰囲気である発色可能状態においては、温度Ｔ２（例えば、１１０℃程度）の低温状態となると、低温発色カプセル２７が内包する発色剤と低温発色層１７内のカプラー８とが塩基性雰囲気中にて反応して発色する。
【００３４】
カプラー内包層６０は、カプラー８を含有したカプラー内包カプセル２８を内包する。
このカプラー内包カプセル２８は、通常圧力（非破壊圧力）状態でカプラー８を内包し、破壊圧力以上の圧力が加わるとカプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、カプラー８をカプラー内包カプセル２８外に流出させる。
【００３５】
本実施形態において、高温発色カプセル２３が内包する発色剤と、その外部の高温発色層１３内のカプラー８Ａとが反応する条件として、圧力は不要である。
また、低温発色カプセル２７が内包する発色剤と、その外部の低温発色層１７内のカプラー８とが反応する条件としては、加圧によりカプラー内包カプセル２８内のカプラー８がカプセル外に放出されて、そのカプラー８と塩基性化合物９を含む塩基性雰囲気中で反応可能状態となり、その状態で低温で加熱されることを要する。
【００３６】
図４は、図１に示す低温発色カプセルの発色原理を説明するための図である。詳細には図４（Ａ）は、非破壊圧力時のカプラー内包カプセル２８と低温発色カプセル２７を説明するための図であり、図４（Ｂ）は、破壊圧力時のカプラー内包カプセル２８と低温発色カプセル２７を説明するための図であり、図４（Ｃ）は、低温加熱時の低温発色カプセル２７を説明するための図である。
【００３７】
カプラー内包カプセル２８は、図４（Ａ）に示すように、通常圧力（非破壊圧力）状態で、カプラー８を内包する。
カプラー内包カプセル２８は、図２に示す破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わると、図４（Ｂ）に示すように、カプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、カプラー８をカプラー内包カプセル２８外に流出させる。このカプラー８が流出した状態で、低温発色カプセル２７の周囲は、塩基性且つカプラー８を含む雰囲気となり、低温発色カプセル２７が発色可能状態となる。そして図４（Ｃ）に示すように、発色可能状態で、低温加熱されると低温発色カプセル２７の内包する発色剤と、カプラー８とが塩基性雰囲気中で反応して発色する。
カプラー内包カプセル２８等のマイクロカプセルの破壊（浸透）圧力は、マイクロカプセルの径と壁厚との関係、並びに壁の材質によって規定される。
なお、本実施形態において、カプラー内包カプセル２８が内包するカプラー８がカプセル外部に流出する条件としては、破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わることである。
【００３８】
保護層１９は、低温発色層１７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。
【００３９】
本実施形態において、高温発色層１３および低温発色層１７の厚みは、例えば１〜４μｍである。
【００４０】
［プリンタ４０］
次に、本実施形態で用いられる記録シート１０に画像を形成するプリンタを説明する。
なお、本実施形態で以下に説明するプリンタは一例であり、後述する変形例等に記載するプリンタを用いて記録シート１０に画像を形成してもよい。
【００４１】
図５，図６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を説明するための図である。図５，図６を参照しながら、プリンタ４０の構成およびプリンタ４０の動作を説明する。
プリンタ４０は、例えば図５に示すように、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、加圧ローラ４９ａ，４９ｂ、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
サーマルヘッド４５は、例えば、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４５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、および高温発熱状態の３状態を有し、これら３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４５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４５は、低温発色状態および高温発色状態の各々において、画像データの階調に応じた複数の発熱温度を調整可能にしてもよい。
【００４４】
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４５の発熱素子との接触状態を安定にする。
【００４５】
記録シート１０の搬送経路におけるサーマルヘッド４５の下流側には、１対の加圧ローラ４９ａ，４９ｂが設けられている。
加圧ローラ４９ａ，４９ｂは、サーマルヘッド４５で加熱して発色した記録シート１０を挟み込んで加圧し、図１に示す記録シート１０のカプラー内包層６０内のカプラー内包カプセル２８に圧力を加えて、カプラー内包カプセル２８内のカプラー８をカプラー内包カプセル２８外に流出させる。
加圧ローラ４９ａ，４９ｂは、加圧後の記録シート１０を、再度、サーマルヘッド４５に向けて送り出すシート送りローラとしての機能も併せ持つ。
【００４６】
シート搬出部５０は、発色を終えた記録シート１０を搬出口（図５中左側）に向けて搬出する際の経路となる。
【００４７】
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。
【００４８】
図７は、本発明の第１実施形態に係るプリンタ４０の画像形成動作を説明ためのフローチャートである。
以下、図５〜図７を参照しながら、プリンタ４０の動作例を説明する。
なお、記録シート１０の低温発色層１７では、画像記録前では、低温発色カプセル２７が、発色可能状態にない。詳細には、低温発色層１７は、例えば塩基性化合物９を含み塩基性状態となっており、カプラー８が含まれていない。
【００４９】
ステップＳＴ０：
先ず、プリンタ４０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。
【００５０】
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。
【００５１】
ステップＳＴ２：
制御部５１からの制御に基づいてサーマルヘッド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各発熱素子を高温（第１の温度Ｔ１）に発熱させる。これにより、記録シート１０の高温発色層１３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に示すように温度Ｔ１で高温加熱され、高温加熱された位置の高温発色カプセル２３内の発色剤とその周囲のカプラーとが塩基性雰囲気中にて反応して発色（高温発色）する。
なお、制御部５１は、各発色において、加熱時間によって発色の階調を制御する。
また、上記高温発色時には、低温発色層１７の低温発色カプセル２７は、周囲が塩基性雰囲気であるがカプラー８が存在しないので発色可能状態でなく、発色しない。
【００５２】
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プラテンローラ４７が記録シート１０を加圧ローラ４９ａ，４９ｂに向けて搬送する。記録シート１０は、加圧ローラ４９ａ，４９ｂにおいて図２に示すように、例えば温度Ｔ２より低い温度Ｔａになってから、破壊圧力Ｐ１で加圧される。温度Ｔａは加熱によって実現してもよいし、非加熱により実現してもよい。また温度Ｔａは常温であってもよい。これにより、図１に示すカプラー内包層６０内のカプラー内包カプセル２８が破壊され、カプラー内包カプセル２８内のカプラー８がカプセル外部に流出する。さらに、このカプラー８は、低温発色層１７内に流出する。つまり、低温発色層１７には、塩基性化合物９による塩基性雰囲気中にカプラー８が存在することとなり、低温発色層１７が発色可能状態となる。
【００５３】
ステップＳＴ４：
制御部５１からの制御に基づいて、加圧ローラ４９ａ，４９ｂがステップＳＴ３とは逆向きに回転し、記録シート１０をサーマルヘッド４５に向けて再び搬送する。
【００５４】
ステップＳＴ５：
制御部５１からの制御に基づいてサーマルヘッド４５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各発熱素子を低温（第２の温度Ｔ２）に発熱させる。これにより、記録シート１０の低温発色層１７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に示すように、第２の温度Ｔ２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内の発色剤とカプラー８とが塩基性雰囲気中にて反応して発色（低温発色）する。
【００５５】
ステップＳＴ６：
制御部５１からの制御に基づいてプラテンローラ４７および加圧ローラ４９ａ，４９ｂが回転し、記録シート１０がシート搬出部５０を介して図６中左側の搬出口に向けて搬送される。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態の記録シート１０では、高温発色カプセル２３が発色した後、カプラー内包カプセル２８に予め規定された圧力を加圧することにより低温発色カプセル２７が発色可能状態となり、その発色可能状態で低温発色カプセル２７が発色するので、例えば従来技術のように紫外線によっては定着されないために、記録シート１０の管理が容易になる。
また、本実施形態に係る記録シート１０では、例えば発色を定着させる定着剤を使用することなく、複数色を発色させることができる。また、記録シート１０では、低温発色層１７の低温発色カプセル２７内にて発色剤とカプラー８とが反応して発色するので、高精度に発色位置を制御することができ、高精度に画像を記録することができる。
【００５７】
また、本実施形態に係る記録シート１０では、カプラー内包カプセル２８と低温発色カプセル２７それぞれが、カプラー内包層６０と低温発色層１７内に分離して設けられており、カプラー内包層６０にカプラー内包カプセル２８を均一に配置することができ、加圧時にカプラー内包カプセル２８内のカプラー８を容易に放出させて、低温発色カプセル２７を発色可能状態にすることができる。
【００５８】
また、記録シート１０によれば、色素が各層に内包されるマイクロカプセル内に含まれるため、薬品や物理的なダメージに対しても強い。すなわち、画像安定性に優れている。
また、本実施形態の記録シート１０およびプリンタ４０によれば、インクカートリッジやインクリボン等の消耗品が不要となる。そのため、従来のインクカートリッジ等を必要とするプリンタに比べて、インクカートリッジの交換が不要で、メインテナンスが容易になり、ランニングコストを安くできる。また、本実施形態によれば、使用済みのインクリボンやカセットといった廃棄物をなくすことができる。なお、本実施形態の記録シート１０およびプリンタ４０によれば、インクリボンを使用する方式のように、プリント内容がシート側に残ることも無いので、機密保持性に優れている。
【００５９】
なお、上述した高温発色カプセル２３は、上記高温状態になると、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、カプセル外のカプラーと反応して発色するように構成してもよい。
【００６０】
＜第１実施形態の第１変形例＞
図８は、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る記録シート１０Ａの断面構成図である。上記実施形態と同一の構成や機能については説明を省略する。
図８に示すように、記録シート１０Ａは、低温発色層１７Ａ内に、低温発色カプセル２７、塩基性化合物９、およびカプラー内包カプセル２８が内包されている。また、低温発色層１７Ａには、カプラー内包カプセル２８内のみにカプラー８が存在し、カプセル外にはカプラー８は存在しない。この記録シート１０Ａには、カプラー内包層を設けなくてもよい。
低温発色層１７Ａは、カプラー８がカプラー内包カプセル２８内にある状態で、加熱されたとしても、低温発色カプセル２７の発色反応が生じないので、発色しない。
記録シート１０Ａが規定の圧力Ｐ１以上で加圧されると、カプラー内包カプセル２８のカプセルが破壊されて、低温発色層１７Ａ内にカプラー８が流出し、低温発色カプセル２７が発色可能状態となる。低温発色カプセル２７は、この発色可能状態で低温加熱されると、カプラー８と反応して発色する。
【００６１】
上記構成の記録シート１０Ａでは、カプラー内包層を設けることなく、低温発色層１７Ａ内にカプラー内包カプセル２８が設けられているので、例えば記録シート１０と比べて厚みを薄くすることができる。
【００６２】
＜第１実施形態の第２変形例＞
図９は、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る記録シート１０Ｂの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
図９に示すように、記録シート１０Ｂは、基材１１に、塩基性化合物内包層６１、低温発色層１７Ｂ、混防止層１５、高温発色層１３、および保護層１９を順に積層して構成される。
低温発色層１７Ｂは、低温発色カプセル２７、およびカプラー８を内包する。また、低温発色層１７Ｂには、塩基性化合物９が存在しない。この状態では、低温発色層１７Ｂは、塩基性雰囲気中でないので、加熱されたとしても発色しない（非発色可能状態）。
【００６３】
塩基性化合物内包層６１は、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂを内包している。塩基性化合物内包カプセル２８Ｂは、内部に塩基性化合物９が内包されており、破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わると、カプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、塩基性化合物９を塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ外に流出させる。
この塩基性化合物９が流出した状態で、低温発色カプセル２７の周囲は、塩基性且つカプラー８を含む雰囲気となり、低温発色カプセル２７が発色可能状態となる。
記録シート１０Ｂの他の構成や機能については、記録シート１０と略同様であるので説明を省略する。
つまり、図１に示した記録シート１０ではカプラー８をカプセル化していたが、記録シート１０Ｂでは、図９に示すように塩基性化合物９をカプセル化している。
【００６４】
また、本実施形態に係る記録シート１０Ｂでは、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂと低温発色カプセル２７それぞれが、塩基性化合物内包層６１と低温発色層１７内に分離して設けられており、塩基性化合物内包層６１に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂを均一に配置することができ、加圧時に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ内の塩基性化合物９を容易に放出させて、低温発色カプセル２７を発色可能状態にすることができる。
【００６５】
＜第１実施形態の第３変形例＞
図１０は、本発明の第１実施形態の第３変形例に係る記録シート１０Ｃの断面構成図である。第１実施形態の第２変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
図１０に示すように、記録シート１０Ｃは、低温発色層１７Ｃ内に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ、およびカプラー８が内包されている。また、記録シート１０Ｃには、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ内のみに塩基性化合物９が存在するが、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ外には塩基性化合物９は存在しない。この際、記録シート１０Ｃには塩基性化合物内包層を設けなくてもよい。
上記構成の記録シート１０Ｃでは、塩基性化合物内包層を設けることなく、低温発色層１７Ｃ内に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂが設けられているので、例えば記録シート１０Ｂと比べて厚みを薄くすることができる。
【００６６】
＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態では、発色カプセルとして低温と高温の２種類を用いる場合を例示したが、第２実施形態では、発色カプセルとして低温、中温および高温の３種類を用いることでカラー印刷を可能とする。
【００６７】
また、第２実施形態では、第１の発色要素および第２の発色要素を含むＮ（Ｎは３以上の整数）種類の発色要素を内包し、発色制御要素としては、少なくともＮ種類の発色要素のうち一番低い発色温度の発色要素に対して発色制御を行う。
第２実施形態は、請求項５に記載の発明の一例である。また本実施形態は、請求項５のＮ＝３の一例である。
【００６８】
［記録シート１１０］
図１１は、本発明の第２実施形態の記録シート１１０の断面構成図である。
図１１に示すように、記録シート１１０は、例えば、基材１１に、中温発色層１１３、混防止層１１５、カプラー内包層６０、低温発色層１７、混防止層１５、高温発色層１３、および保護層１９を順に積層して構成される。
【００６９】
図１１において、図１と同じ符号を付した基材１１、高温発色層１３、混防止層１５、低温発色層１７、およびカプラー内包層６０は第１実施形態で説明したものと同じであるので、説明を省略する。
【００７０】
つまり、図１１に示すように、記録シート１１０は、中温発色層１１３と高温発色層１３との間に、混防止層１１５、カプラー内包層６０、低温発色層１７、混防止層１５を順に積層したことを特徴とする。
混防止層１１５は、中温発色層１１３とカプラー内包層６０との間でカプセル等が混ざり合うことを防止するための層である。
【００７１】
中温発色層１１３は、中温発色カプセル１２１、カプラー、塩基性化合物をバインダ材中に分散させて構成される。
【００７２】
図１２は、図１１に示す記録シート１１０内の高温発色カプセル２３，中温発色カプセル１２１，低温発色カプセル２７，カプラー内包カプセル２８の特性を説明するための図である。
中温発色カプセル１２１は、発色剤を内包し、その壁のガラス転移点が例えば、１５０〜２８０℃の中温であり、低温発色カプセル２７より高く、高温発色カプセル２３より低い。
【００７３】
詳細には、図１２に示すように、中温発色カプセル１２１は、第１の発色温度Ｔ１と第２の発色温度Ｔ２の間の第３の発色温度Ｔ３で（例えば、１５０℃以上の中温状態で）、第１の時間（短時間）より長い第２の時間（長時間）だけ加熱されると、中温発色カプセル１２１が内包する発色剤と中温発色層１１３内のカプラーとが塩基性雰囲気中で反応して発色する。この中温発色カプセル１２１は、上記以外の条件では発色しない。
【００７４】
本実施形態では、低温発色層１７において、イエロー色を発色するように、低温発色カプセル２７内の発色剤と低温発色層１７内のカプラーとが選択されている。また、中温発色層１１３においてマゼンダ色を発色するように、中温発色カプセル１２１内の発色剤と中温発色層１１３内のカプラーとが選択されている。また、高温発色層１３において、シアン色を発色するように、高温発色カプセル２３内の発色剤と高温発色層１３内のカプラーとが選択されている。なお、これらの各層への発色の割り当ては任意である。
【００７５】
図１３は、本発明の第２実施形態に係る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。
本実施形態に係るプリンタ１４０は、動作の一部を除いて、第１実施形態で説明した図５，６に示すプリンタ４０と同じ構成および動作である。
【００７６】
以下、図１１〜１３を参照しながら、図１１に示す記録シート１１０に記録を行うプリンタ１４０の動作例を説明する。
ステップＳＴ２０：
プリンタ１４０のシート収容ケース４１に、複数枚の記録シート１１０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１１０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１１０と紙送りローラ４３との間に摩擦力が生じている。
【００７７】
ステップＳＴ２１：
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１１０がサーマルヘッド４５に向けて搬送される。
【００７８】
ステップＳＴ２２：
制御部５１からの制御に基づいてサーマルヘッド４５が、記録シート１１０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各発熱素子を高温（第１の温度Ｔ１）に発熱させる。これにより、記録シート１１０の高温発色層１３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１２に示すように第１の時間（短時間）で温度Ｔ１で高温加熱され、高温短時間加熱された位置の高温発色カプセル２３内の発色剤とその周囲のカプラー８とが塩基性雰囲気中にて発色（高温発色）する。
また、上記高温発色時には、低温発色層１７の低温発色カプセル２７は、周囲が塩基性雰囲気であるがカプラー８が存在しないので発色可能状態でなく、発色しない。また、中温発色層１１３の中温発色カプセル１２１は、発色条件が満たされないので発色しない。
【００７９】
ステップＳＴ２３：
ステップＳＴ２２に続いて、制御部５１からの制御に基づいてプラテンローラ４７が駆動する。
【００８０】
ステップＳＴ２４：
ステップＳＴ２３に続いて、制御部５１からの制御に基づいてサーマルヘッド４５が、記録シート１１０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各発熱素子を中温（第３の温度Ｔ３）に発熱させる。これにより、記録シート１１０の中温発色層１１３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１２に示すように第２の時間（長時間）で温度Ｔ３で中温加熱され、中温加熱された位置の中温発色カプセル１２１内の発色剤とその周囲のカプラー８とが塩基性雰囲気中にて発色（中温発色）する。
また、上記中温発色時には、低温発色層１７の低温発色カプセル２７は、周囲が塩基性雰囲気であるがカプラー８が存在しないので発色可能状態でなく、発色しない。
【００８１】
ステップＳＴ２５：
ステップＳＴ２４に続いて、制御部５１からの制御に基づいて、プラテンローラ４７が記録シート１１０を加圧ローラ４９ａ，４９ｂに向けて搬送する。この際、記録シート１１０は、図１２に示すように、温度Ｔａ（例えば非加熱、常温）にて破壊圧力Ｐ１で加圧される。これにより、図１１に示すカプラー内包層６０内のカプラー内包カプセル２８が破壊され、カプラー内包カプセル２８内のカプラー８がカプセル外部に流出する。さらに、このカプラー８は、低温発色層１７内に流出する。つまり、低温発色層１７には、塩基性化合物９による塩基性雰囲気中にカプラー８が存在することとなり、低温発色層１７が発色可能状態となる。
【００８２】
なお、加圧ローラ４９ａ，４９ｂは、一方のローラを金属で形成し、ニクロム線等を内蔵することで加熱してもよい。温度Ｔａが常温である場合には、ステップ２５における加熱は不要である。
【００８３】
ステップＳＴ２６：
制御部５１からの制御に基づいて、加圧ローラ４９ａ，４９ｂがステップＳＴ２１とは逆向きに回転し、記録シート１１０をサーマルヘッド４５に向けて再び搬送する。
【００８４】
ステップＳＴ２７：
ステップＳＴ２６に続いて、制御部５１からの制御に基づいてサーマルヘッド４５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各発熱素子を低温（第２の温度Ｔ２）に発熱させる。これにより、記録シート１０の低温発色層１７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１２に示すように、第２の温度Ｔ２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内の発色剤とカプラー８とが塩基性雰囲気中にて反応して発色（低温発色）する。
【００８５】
ステップＳＴ２８：
ステップＳＴ２７に続いて、制御部５１からの制御に基づいてプラテンローラ４７および加圧ローラ４９ａ，４９ｂが回転し、記録シート１０がシート搬出部５０を介して搬出口に向けて搬送される。
【００８６】
以上説明したように、記録シート１１０およびプリンタ１４０によれば、多色、例えばシアン、マゼンダおよびイエローの３色によるカラー印刷が可能になる。
また、本実施形態の記録シート１１０およびプリンタ１４０によれば、第１実施形態で説明した効果も同様に得ることができる。
【００８７】
＜第２実施形態の第１変形例＞
図１４は、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る記録シート１１０Ａの断面構成図である。上記実施形態と同一の構成や機能については説明を省略する。
図１４に示すように、記録シート１１０Ａは、低温発色層１７Ａ内にカプラー内包カプセル２８、および塩基性化合物９が内包されている。この際、記録シート１１０Ａには、カプラー内包層を設けなくてもよい。
上記構成の記録シート１１０Ａでは、カプラー内包層を設けることなく、低温発色層１７Ａ内にカプラー内包カプセル２８が設けられているので、例えば記録シート１１０と比べて厚みを薄くすることができる。
【００８８】
＜第２実施形態の第２変形例＞
図１５は、本発明の第２実施形態の第２変形例に係る記録シート１１０Ｂの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
図１５に示すように、記録シート１１０Ｂは、基材１１に、中温発色層１１３、混防止層１１５、塩基性化合物内包層６１、低温発色層１７Ｂ、混防止層１５、高温発色層１３、および保護層１９を順に積層して構成される。図９に示す記録シート１０Ａとの相違点は、基板１１と塩基性化合物内包層６１の間に、中温発色層１１３および混防止層１１５が設けられている点である。
【００８９】
低温発色層１７Ｂは、低温発色カプセル２７およびカプラー８を内包する。また、低温発色層１７Ｂには、塩基性化合物９は存在しない。この状態では、低温発色カプセル２７は、塩基性雰囲気中にないので、加熱されたとしても発色しない（非発色可能状態）。
【００９０】
塩基性化合物内包層６１は、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂが内包されている。塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ内には、塩基性化合物９が内包されており、破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わると、カプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、塩基性化合物９を塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ外に流出させる。また、この塩基性化合物９は、低温発色層１７Ｂにまで流出する。この塩基性化合物９が流出した状態で、低温発色カプセル２７の周囲は、塩基性且つカプラー８を含む雰囲気となり、低温発色カプセル２７が発色可能状態となる。
つまり、本実施形態に係る記録シート１１０Ｂでは、カプラー８をカプセル化する替わりに、塩基性化合物９をカプセル化している。
【００９１】
また、本実施形態に係る記録シート１１０Ｂでは、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂと低温発色カプセル２７それぞれが、塩基性化合物内包層６１と低温発色層１７内に分離して設けられており、塩基性化合物内包層６１に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂを均一に配置することができ、加圧時に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ内の塩基性化合物９を容易に放出させて、低温発色カプセル２７を発色可能状態にすることができる。
【００９２】
＜第２実施形態の第３変形例＞
図１６は、本発明の第２実施形態の第３変形例に係る記録シート１１０Ｃの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
記録シート１１０Ｃは、例えば図１６に示すように、低温発色層１７Ｃ内に、低温発色カプセル２７、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂおよびカプラー８が内包されている。この際、記録シート１１０Ｃには塩基性化合物内包層を設けなくてもよい。
上記構成の記録シート１１０Ｃでは、塩基性化合物内包層を設けることなく、低温発色層１７Ｃ内に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂが内包されているので、例えば記録シート１１０Ｂと比べて厚みを薄くすることができる。
【００９３】
＜第３実施形態＞
図１７は、本発明の第３実施形態に係る記録シート１１０Ｄの断面構成図である。図１８は、図１７に示す記録シート１１０Ｄ内の高温発色ロイコ色素２３１，低温発色ロイコ色素２７１，顕色剤カプラー内包カプセル２８１の特性を説明するための図である。
第１，第２実施形態と同一の構成や機能については説明を省略する。
【００９４】
第３実施形態に係る記録シート１１０Ｄでは、無色のロイコ色素が、顕色剤の雰囲気中で有色のロイコ色素に変化して発色する特性を利用する。
詳細には、記録シート１１０Ｄに、顕色剤を内包する感圧カプセルを設ける。画像形成時には、その感圧カプセルを破壊圧力で破壊して、ロイコ色素を発色可能状態にした後、規定の温度に加熱して固形状のロイコ色素を溶融することにより、ロイコ色素と顕色剤とが反応して発色する。
顕色剤は、例えば塩基性物質、酸化剤、還元剤、金属イオン等の各種材料である。
以下、本実施形態を図１７，１８を参照しながら詳細に説明する。
【００９５】
本実施形態に係る記録シート１１０Ｄは、例えば基材１１に、顕色剤内包層６０１、低温発色層１７Ｄ、混防止層１５、高温発色層１３Ｄ、および保護層１９を順に積層して構成される。
記録シート１１０Ｄは、顕色剤内包層６０１内に、顕色剤内包カプセル２８１を内包している。
顕色剤内包カプセル２８１は、顕色剤８１を内包している。顕色剤内包カプセル２８１は、図１８に示す破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わると、カプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、顕色剤８１を顕色剤内包カプセル２８１外に流出させる。この顕色剤８１は低温発色層１７Ｄにまで流出する。この顕色剤８１が流出した状態で、低温発色ロイコ色素２７１の周囲は、顕色剤を含む雰囲気となり、低温発色ロイコ色素２７１が発色可能状態となる。
【００９６】
低温発色層１７Ｄは、低温発色ロイコ色素２７１を内包している。また、低温発色層１７Ｄには、顕色剤８１が存在しない。この状態では、低温発色ロイコ色素２７１は、周囲に顕色剤８１が存在しないので発色しない（非発色可能状態）。つまり、高温加熱されたとしても、中温加熱されたとしても、低温発色ロイコ色素２７１は、周囲に顕色剤８１がない状態では発色しない。
詳細には、低温発色ロイコ色素２７１は、例えば予め規定された温度Ｔ２（低温）より低い温度では固形状態であり、温度Ｔ２以上で溶融状態となりかつ周囲に顕色剤８１が存在している場合に、顕色剤８１と反応して発色する。
【００９７】
高温発色層１３Ｄは、高温発色ロイコ色素２３１、および顕色剤をバインダ材中に分散させて構成される。高温発色ロイコ色素２３１は、例えば予め規定された温度Ｔ１（高温）より低い温度では固形状態であり、温度Ｔ１以上では溶融状態となり、周囲の顕色剤と反応して発色する。
【００９８】
次に、図１７，１８を参照しながら、本実施形態に係る記録シート１１０Ｄの発色原理を説明する。
図１８に示すように、温度Ｔ１未満（非高温）においては、高温発色ロイコ色素２３１は発色していない。高温発色ロイコ色素２３１は、高温発色温度Ｔ１以上（高温状態）になると、溶融して高温発色層１３Ｄ内の顕色剤８１と反応して色素が形成されて発色する。
【００９９】
上記高温発色時には、低温発色層１７Ｄの低温発色ロイコ色素２７１は、周囲に顕色剤８１が存在しないので発色可能状態でなく、発色しない。
【０１００】
次に、記録シート１１０Ｄが、低温発色温度Ｔ２（第２の温度）より低い温度Ｔａ（例えば常温）になってから、破壊圧力Ｐ１で加圧すると、顕色剤内包層６０１内の顕色剤内包カプセル２８１が破壊され、顕色剤内包カプセル２８１内の顕色剤８１がカプセル外部に流出する。さらに、この顕色剤８１は、低温発色層１７Ｄに流出する。つまり、低温発色層１７Ｄでは、顕色剤８１を含む雰囲気中に、低温発色ロイコ色素２７１が存在することとなり、低温発色ロイコ色素２７１が発色可能状態となる。
【０１０１】
次に、記録シート１１０Ｄを、低温（第２の温度Ｔ２）で加熱する。これにより、記録シート１１０Ｄの低温発色層１７Ｄ内の低温発色ロイコ色素２７１が溶融して、顕色剤８１と反応して発色する。
【０１０２】
以上説明したように、本実施形態に係る記録シート１１０Ｄでは、顕色剤８１を内包する顕色剤内包カプセル２８１を、低温発色層１７に隣接する顕色剤内包層６０１に設けて、先ず高温加熱により、高温発色層１３Ｄ内の高温発色ロイコ色素２３１を発色させた後（この状態では低温発色層１７Ｄは非発色状態）、顕色剤内包カプセル２８１を破壊圧力Ｐ１で破壊して、低温発色ロイコ色素２７１を発色可能状態にした後、規定の温度Ｔ２に加熱して固形状の低温発色ロイコ色素２７１を溶融することにより、低温発色ロイコ色素２７１と顕色剤８１とが反応して発色するので、この記録シート１１０Ｄをロイコ色素系の感熱記録シートに簡単に適用することができる。
【０１０３】
＜第３実施形態の第１変形例＞
図１９は、本発明の第３実施形態に係る記録シート１１０Ｅの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
記録シート１１０Ｅは、図１９に示すように、例えば基材１１に、低温発色層１７Ｅ、混防止層１５、高温発色層１３Ｄ、および保護層１９を順に積層して構成される。
低温発色層１７Ｅは、低温発色ロイコ色素２７１を内包するとともに、顕色剤内包カプセル２８１を内包している。この際、記録シート１１０Ｅには、顕色剤内包層６０１を設けなくてもよい。
上記構成の記録シート１１０Ｅでは、顕色剤内包層６０１を設けることなく、低温発色層１７Ｅ内に、顕色剤内包カプセル２８１が設けられているので、例えば記録シート１１０Ｄと比べて厚みを薄くすることができる。
【０１０４】
＜第３実施形態の第２変形例＞
上述した形態では、ロイコ色素として低温発色用と高温発色用の２種類を用いる場合を例示したが、第３実施形態の第２変形例では、ロイコ色素として低温発色用、中温発色用および高温発色用の３種類を用いることでカラー印刷を可能とする。
【０１０５】
図２０は、本発明の第３実施形態の第２変形例に係る記録シート１１０Ｆの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
図２０に示すように、記録シート１１０Ｆは、基材１１に、中温発色層１１３Ｄ、混防止層１１５、顕色剤内包層６０１、低温発色層１７Ｄ、混防止層１１５、高温発色層１３Ｄ、および保護層１９を順に積層して構成される。
【０１０６】
中温発色層１１３Ｄは、中温発色ロイコ色素１２２、顕色剤をバインダ材中に分散させて構成される。中温発色ロイコ色素１２２の特性等については後述する。
混防止層１１５は、中温発色層１１３と顕色剤内包層６０１との間でロイコ色素やカプセル、顕色剤等が混ざり合うことを防止するための層である。
【０１０７】
本実施形態に係る低温発色層１７Ｄでは、高温加熱および中温加熱された場合であっても、低温発色ロイコ色素２７１は、低温発色ロイコ色素２７１の周囲に顕色剤８１が存在しない状態（非発色可能状態）では発色しない。しかし、低温発色ロイコ色素２７１は、周囲に顕色剤８１が存在する状態で低温加熱されると、その顕色剤８１と反応して発色する。
【０１０８】
図２１は、図２０に示す記録シート１１０Ｆ内の高温発色カプセル２３１，中温発色カプセル１２１，低温発色カプセル２７１，顕色剤内包カプセル２８１の特性を説明するための図である。
図２１に示すように、本実施形態に係る高温発色ロイコ色素２３１は、第１の発色温度Ｔ１で（高温状態）、第１の時間（短時間）だけ加熱されると溶融して、周囲の顕色剤と反応して発色する。この際、中温発色ロイコ色素１２２、低温発色層１７Ｄは発色しない。
【０１０９】
また、図２１に示すように、中温発色ロイコ色素１２２は、第１の発色温度Ｔ１と第２の発色温度の間の第３の発色温度Ｔ３で（例えば、１５０℃以上の中温状態）、第１の時間（短時間）より長い第２の時間（長時間）だけ加熱されると溶融して、周囲の顕色剤と反応して発色する。この際、低温発色層１７Ｄは発色しない。
【０１１０】
図２１に示すように、温度Ｔ２（低温）より低い温度Ｔａ（例えば常温、非加熱）で、記録シート１１０Ｆが破壊圧力Ｐ１にて加圧されると、顕色剤内包カプセル２８１内の顕色剤８１が流出する。顕色剤８１は低温発色層１７内にも流出する。この状態では、低温発色ロイコ色素２７１の周囲に顕色剤８１が存在することになり、低温発色ロイコ色素２７１が発色可能状態となる。
低温発色ロイコ色素２７１は、上記発色可能状態で、低温加熱されると溶融して、周囲の顕色剤８１と反応して発色する。
【０１１１】
本実施形態では、低温発色層１７Ｅにおいて、イエロー色を発色するように、低温発色ロイコ色素２７１内の発色剤と低温発色層１７Ｅ内の顕色剤８１とが選択されている。また、中温発色層１１３Ｄにおいてマゼンダ色を発色するように、中温発色ロイコ色素１２２と中温発色層１１３Ｄ内の顕色剤とが選択されている。また、高温発色層１３Ｄにおいて、シアン色を発色するように、高温発色ロイコ色素２３１内の発色剤と高温発色層１３Ｄ内の顕色剤とが選択されている。なお、これらの各層への発色の割り当ては任意である。
【０１１２】
次に、上記構成の記録シート１１０Ｆに係る発色原理を図２０，２１を参照しながら説明する。
【０１１３】
先ず、図２１に示すように、高温画像パターンに応じて、第１の発色温度Ｔ１（高温）で第１の時間（短時間）だけ加熱して、高温発色層１３Ｄに高温画像パターンを記録する。この際、中温発色ロイコ色素１２２、低温発色ロイコ色素２７１は発色条件が満たされていないので発色しない。
【０１１４】
次に、中温画像パターンに応じて、中温温度Ｔ３（中温）で第１の時間より長い第２の時間（長時間）だけ加熱して、中温発色層１１３に中温画像パターンを記録する。この際、低温発色ロイコ色素２７１は発色条件が満たされていないので発色しない。
【０１１５】
次に、第２の発色温度Ｔ２より低い温度Ｔａ（例えば常温）にて、記録シート１１０Ｆに破壊圧力Ｐ１で加圧して、顕色剤内包カプセル２８１のカプセルを破壊して、内包する顕色剤８１を流出させて、低温発色ロイコ色素２７１を発色可能状態にする。
その状態で、低温画像パターンに応じて、第２の発色温度Ｔ２（低温）で記録シート１１０Ｆを加熱して、低温発色層１７Ｄに低温画像パターンを記録する。
その結果、高温画像パターン、中温画像パターンおよび低温画像パターンにより、記録シート１１０Ｆには所望の画像が形成される。
【０１１６】
以上説明したように、ロイコ色素を採用した記録シート１１０Ｆによれば、多色、例えばシアン、マゼンダおよびイエローの３色によるカラー印刷が可能になる。
【０１１７】
＜第３実施形態の第３変形例＞
図２２は、本発明の第３実施形態の第３変形例に係る記録シート１１０Ｇの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
記録シート１１０Ｇは、例えば図２２に示すように、低温発色層１７Ｅ内に低温発色ロイコ色素２７１と、顕色剤内包カプセル２８１が内包されている。この際、記録シート１１０Ｇには顕色剤内包層６０１を設けなくてもよい。
上記構成の記録シート１１０Ｇでは、顕色剤内包層６０１を設けることなく、低温発色層１７Ｄ内に顕色剤内包カプセル２８１が設けられているので、例えば記録シート１１０Ｆと比べて厚みを薄くすることができる。
【０１１８】
［プリンタの第１変形例］
図２３は、本発明の実施形態のプリンタの第１の変形例を説明するための図である。
上述した実施形態では、図５等に示すように、加圧ローラ４９ａ，４９ｂをサーマルヘッド４５とそれぞれ個別に設ける場合を例示したが、例えば、図２３に示す構成により、サーマルヘッド５４５の加熱面で記録シート１０等を加圧してもよい。
図２３に示す構成では、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の他端付近は、バネ５４０によって、回転軸５２０ａを中心に継ぎ手５２０を反時計回りに回転する向きに付勢されている。バネ５４０よる付勢力は、サーマルヘッド５４５の加熱面によって記録シート１０等を押す力として作用する。
【０１１９】
図２３に示した構成を用いたプリンタでは、制御部が、カム５３０の回転を制御することで、サーマルヘッド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。
【０１２０】
［プリンタの第２変形例］
図２４は、本発明の実施形態のプリンタの第２の変形例を説明するための図である。
本発明の実施形態のプリンタは、例えば、図２４に示すように、記録シート１０等の搬送方向における、サーマルヘッド４５およびプラテンローラ４７の下流側に、加圧ローラ４９ａ，４９ｂ、およびサーマルヘッド１４５およびプラテンローラ１４７をさらに配置してもよい。
このようにすることで、記録シート１０等を、高温加熱して発色させた後、順に加圧して低温発色可能な状態にした後、低温加熱して発色させることができ、図５に示す構成に比べて画像形成時間を短縮できる。
【０１２１】
［プリンタの第３変形例］
図２５は、本発明の実施形態のプリンタの第３の変形例を説明するための図である。
本発明の実施形態のプリンタは、例えば、図２５に示すように、図２４の構成において、サーマルヘッド４５およびプラテンローラ４７と、加圧ローラ４９ａ，４９ｂの間に、サーマルヘッド２４５およびプラテンローラ２４７を配置したものである。
このようにすることで、記録シート１１０等を下流側に搬送する過程で、高温短時間加熱処理、中温長時間加熱処理、加圧処理、低温加熱処理を順にシリアルに行うことができる。
【０１２２】
本発明は上述した実施形態に限定されない。
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２色および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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
また、記録シートは、上述した実施形態に限られるものではない。例えば、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してもよい。
また、記録シートとしては、電子供与性無色染料（発色剤）と電子受容性化合物（顕色剤）との組み合わせ等を採用してもよい。詳細には、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。
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。
【０１２５】
また、低温発色層、高温発色層、中温発色層は、ロイコ色素発色系またはジアゾニウム塩化合物発色系により形成されていてもよいし、低温発色層、高温発色層、中温発色層は、ジアゾニウム塩化合物発色系、ロイコ色素発色系の組み合わせにより形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、感熱シートに記録を行うシステムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る記録シートの断面構成図である。
【図２】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，カプラー内包カプセルの特性を説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示す高温発色カプセルの発色原理を説明するための図である。
【図４】図４は、図１に示す低温発色カプセルの発色原理を説明するための図である。
【図５】図５は、図１に示す記録シートに画像を記録（印刷）するプリンタを説明するための図である。
【図６】図６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。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態に係る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。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図９】図９は、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１実施形態の第３変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態の記録シート１１０の断面構成図である。
【図１２】図１１に示す記録シート内の高温発色カプセル，中温発色カプセル，低温発色カプセル，カプラー内包カプセルの特性を説明するための図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２実施形態に係る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。
【図１４】図１４は、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２実施形態の第２変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図１６】図１６は、本発明の第２実施形態の第３変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図１７】図１７は、本発明の第３実施形態に係る記録シートの断面構成図である。
【図１８】図１８は、図１７に示す記録シート内の高温発色ロイコ色素，低温発色ロイコ色素，顕色剤カプラー内包カプセルの特性を説明するための図である。
【図１９】図１９は、本発明の第３実施形態に係る記録シートの断面構成図である。
【図２０】図２０は、本発明の第３実施形態の第２変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図２１】図２１は、図２０に示す記録シート内の高温発色カプセル，中温発色カプセル，低温発色カプセル，顕色剤内包カプセルの特性を説明するための図である。
【図２２】図２２は、本発明の第３実施形態の第３変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施形態のプリンタの第１の変形例を説明するための図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施形態のプリンタの第２の変形例を説明するための図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施形態のプリンタの第３の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２８】
８‥カプラー（顕色剤）、９‥塩基性化合物、１０，１０Ａ〜１０Ｃ，１１０，１１０Ａ〜１１０Ｇ‥記録シート、１１‥基材、１３‥高温発色層、１５‥混防止層、１７‥低温発色層、２３‥高温発色カプセル、２７‥低温発色カプセル、２８‥カプラー（顕色剤）内包カプセル、２８Ｂ‥塩基性化合物内包カプセル、４０‥プリンタ、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、４９ａ，４９ｂ‥加圧ローラ、５０‥シート搬出部、５１‥制御部、５３‥バネ、６０‥カプラー（顕色剤）内包層、６１‥塩基性化合物内包層、８１‥顕色剤、１１３‥中温発色層、１２１‥中温発色カプセル、１２２‥中温発色ロイコ色素、２３１‥高温発色ロイコ色素、２７１‥低温発色ロイコ色素、２８１‥顕色剤内包カプセル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱式の感熱記録媒体、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画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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419nm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。
【０００４】
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。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−４０１９２号公報
【特許文献２】特開平１１−１７０６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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の発色温度で加熱されて発色する第１の発色要素と、顕色剤を含む雰囲気である発色可能状態において、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると前記顕色剤と反応して発色する、前記発色可能状態にない第２の発色要素と、前記顕色剤を内包し、予め決められた圧力を受けると、前記内包されている顕色剤を放出して、前記第２の発色要素を前記発色可能状態にする発色制御要素とを有する。
このように、請求項１の発明では、発色制御要素が、予め決められた圧力を受けると、内包されている顕色剤を放出して第２の発色要素を発色可能状態にして、その発色可能状態で第２の発色温度で加熱されて発色するので、例えば発色要素を定着させるための定着剤を使用することなく、発色要素の発色を高精度に制御して発色させることができる。また、感熱記録媒体の管理が容易になる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記発色制御要素は、前記顕色剤として少なくともカプラーおよび塩基性物質の一方を内包し、予め決められた圧力を受けると、前記内包されている前記顕色剤を放出して、前記第２の発色要素を前記発色可能状態にし、前記第２の発色要素は、塩基性且つ前記カプラーを含む雰囲気である前記発色可能状態において、前記第１の発色温度より低い前記第２の発色温度で加熱されると前記カプラーと反応して発色することを特徴とする。
このように、請求項２の発明では、予め決められた圧力が感熱記録媒体に加圧されると、発色制御要素に内包されている前記顕色剤が放出して、第２の発色要素を塩基性且つカプラーを含む雰囲気である発色可能状態にして、第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されるとカプラーと反応して発色する。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記第１の発色要素を内包する第１の発色層と、前記第２の発色要素を内包する第２の発色層と、前記発色制御要素を内包し、前記第２の発色層に隣接する発色制御層とを有することを特徴とする。
このように請求項３の発明では、第２の発色要素と発色制御要素それぞれが別の層に設けられており、発色制御層内に発色制御要素を均一に配置することができ、加圧時に発色制御要素から内包している顕色剤を容易に放出させて、第２の発色層内の第２の発色要素を発色状態にする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記第１の発色要素を内包する第１の発色層と、前記第２の発色要素と前記発色制御要素とを混在させて内包する第２の発色層とを有することを特徴とする。
このように請求項４の発明では、第２の発色層内に第２の発色要素と発色制御要素とを混在させて内包しているので、例えば第２の発色要素と発色制御要素それぞれを別の層に内包させた場合と比べて、感熱記録媒体の厚みを薄くすることが容易である。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記第１の発色要素および第２の発色要素を含むＮ（Ｎは３以上の整数）種類の発色要素を内包し、前記発色制御要素は、少なくとも前記Ｎ種類の発色要素のうち一番低い発色温度の発色要素に対して発色制御を行うことを特徴とする。
請求項５の発明では、３色以上の発色が可能である。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１または５の発明において、前記第１の発色要素を含む第１の発色層と、前記第１の発色温度と前記第２の発色温度の間の第３の発色温度で、前記第１の時間より長い第２の時間だけ加熱されて発色する第３の発色要素を含む第３の発色層と、前記第１の発色層と前記第３の発色層の間に位置し、前記第２の発色要素および前記発色制御要素を含む第２の発色層とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかの発明において、前記発色要素は、当該発色要素が内在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。
【００１５】
請求項８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予め決められた圧力を加える加圧手段と、第１の発色温度で加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態となるように前記加圧手段を制御する処理と、前記第２の発色温度で加熱して前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理とを順に行う制御手段とを有することを特徴とする。
このように、請求項８の発明では、制御手段の制御に従って、サーマルヘッドが、第１の発色温度で加熱して、感熱記録媒体に熱記録を行う。
次に、加圧手段が、第２の発色温度より低い温度にて、感熱記録媒体に予め決められた圧力を加える。これにより感熱記録媒体の第２の発色要素が発色可能状態となる。
次に、サーマルヘッドが、その発色可能状態で、第２の発色温度で加熱して、感熱記録媒体に画像を記録する。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記制御手段は、前記第１の発色温度で前記第１の時間だけ加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記第１の発色温度と該第１の発色温度より低い第２の発色温度との間の第３の発色温度で、前記第１の時間より長い第２の時間だけ加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態となるように前記加圧手段を制御する処理と、前記第２の発色温度で加熱して前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理とを順に行うことを特徴とする。
このように、請求項９の発明では、制御手段の制御に従って、サーマルヘッドが、第１の発色温度で第１の時間だけ加熱して、感熱記録媒体に画像を記録する。
次に、サーマルヘッドが、第３の発色温度で第２の時間だけ加熱して、感熱記録媒体に画像を記録する。
次に、加圧手段が、第２の発色温度より低い温度にて、感熱記録媒体に予め決められた圧力を加える。これにより感熱記録媒体の第２の発色要素が発色可能状態となる。
次に、サーマルヘッドが、その発色可能状態で、第２の発色温度で加熱して、感熱記録媒体に画像を記録する。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項８または９に記載の発明において、前記サーマルヘッドと前記加圧手段とが隣接して位置することを特徴とする。
請求項１１の発明は、請求項８または９に記載の発明において、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。
【００１８】
請求項１２の発明の画像形成方法は、第１の発色温度で感熱記録媒体を加熱する第１の工程と、前記第１の工程の後、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態とする第２の工程と、前記第２の工程の後、前記第２の発色温度で前記感熱記録媒体を加熱して、当該感熱記録媒体に画像を形成する第３の工程とを有する。
【発明の効果】
【００１９】
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、しかも感熱記録媒体を容易に管理することが可能であり、かつ例えば発色要素の発色を定着させるための定着剤を使用することなく、発色要素の発色を高精度に制御して発色させることができる感熱記録媒体、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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、図１〜図２５を参照しながら説明する。
＜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。
本実施形態の図１に示す記録シート１０は、請求項１の発明に係る感熱記録媒体の一例である。
また、図１に示す高温発色カプセル２３は、請求項１の発明に係る感熱記録媒体の第１の発色要素の一例であり、低温発色カプセル２７は、請求項１の発明に係る感熱記録媒体の第２の発色要素の一例であり、カプラー（顕色剤）内包カプセル２８は、請求項１の発明に係る発色制御要素の一例である。
また、カプラー８は本発明に係る顕色剤の一例であり、塩基性化合物９は本発明に係る塩基性物質の一例である。
また、図５に示すプリンタ４０が請求項８の発明に係る画像形成装置の一例である。
また、図５に示すサーマルヘッド４５が請求項８の発明に係る画像形成装置のサーマルヘッドの一例であり、加圧ローラ４９ａ，４９ｂが請求項８の発明に係る画像形成装置の加圧手段の一例である。
また、図５に示す制御部５１が、請求項８の発明に係る画像形成装置の制御手段の一例である。
【００２１】
［記録シート］
先ず、本実施形態で用いられる記録シートを説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る記録シート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１１に、カプラー内包層６０、低温発色層１７、混防止層１５、高温発色層１３、および保護層１９を順に積層して構成される。
【００２２】
記録シート１０は、カプラー内包層６０内に、カプラー内包カプセル２８を内包している。
本実施形態に係る低温発色層１７は、低温発色カプセル２７を内包している。また、低温発色層１７には、塩基性化合物９が含まれており、その塩基性雰囲気中に、低温発色カプセル２７が内包されている。低温発色層１７には、カプラー８は存在しない。
高温発色層１３は、高温発色カプセル２３を内包しており、カプラーを含む塩基性雰囲気となっている。
【００２３】
本実施形態に係る記録シート１０において、画像形成時に、高温発色層１３が高温（第１の発色温度）で加熱されて発色した後に、所定温度（低温発色温度より低い温度、例えば常温）に冷却された後、加圧されてカプラー内包層６０内のカプラー内包カプセル２８が破壊されて、そのカプセル２８内から、カプラー（顕色剤）８が低温発色層１７に放出される。すると、低温発色層１７では、塩基性且つカプラー８を含む雰囲気である発色可能状態となり、低温発色温度（第２の発色温度）で加熱されると低温発色カプセル２７の発色剤とカプラー８とが反応して発色する。
以下、記録シート１０の各構成要素を詳細に説明する。
【００２４】
基材１１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１１は、例えば白色あるいは透明である。
高温発色層１３は、高温発色カプセル２３、カプラーおよび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。高温発色カプセル２３は、例えば発色剤を内包する。
【００２５】
図２は、図１に示す記録シート１０内の高温発色カプセル２３，低温発色カプセル２７，カプラー内包カプセル２８の特性を説明するための図である。
高温発色層１３は、例えば発色剤、カプラー、塩基性化合物等を内包する。図２に示すように、高温発色層１３は、温度Ｔ１（例えば、３３０℃）以上の高温状態となると、高温発色カプセル２３が内包する発色剤と高温発色層１３内のカプラーとが反応して発色する。
【００２６】
高温発色カプセル２３は、いわゆるマイクロカプセルであり、例えば、その壁が約３００〜３５０℃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。高温発色カプセル２３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。
【００２７】
図３は、図１に示す高温発色カプセル２３の発色原理を説明するための図である。詳細には図３（Ａ）は非発色温度での高温発色カプセル２３の状態を説明するための図であり、図３（Ｂ）は発色温度での高温発色カプセル２３の状態を説明するための図である。
図３（Ａ）に示すように、温度Ｔ１未満（非高温）においては、高温発色カプセル２３内にカプラー８Ａは浸透せず、高温発色カプセル２３内の発色剤は発色しない。一方、図３（Ｂ）に示すように、温度Ｔ１以上（上記高温状態）になると、高温発色層１３内のカプラー８Ａが高温発色カプセル２３内に浸透し、当該カプラー８Ａと高温発色カプセル２３内の発色剤とが反応して色素が形成されて発色する。
【００２８】
高温発色カプセル２３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、高温発色カプセル２３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。
【００２９】
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は、例えば、ジアゾ化合物（発色剤）とカプラーとの組み合わせである。
【００３０】
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、水難溶性又は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。
【００３１】
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。
【００３２】
混防止層１５は、高温発色層１３と低温発色層１７との間でカプセル等が混ざり合うことを防止するための層である。
【００３３】
低温発色層１７は、低温発色カプセル２７、塩基性化合物９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２７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。
この低温発色層１７には、カプラー８は存在しない。低温発色層１７は、低温発色カプセル２７の周囲にカプラー８が存在しない状態で加熱されたとしても、低温発色カプセル２７の発色反応が生じないので発色しない。
また、低温発色層１７は、例えば図２に示すように、塩基性且つカプラー８を含む雰囲気である発色可能状態においては、温度Ｔ２（例えば、１１０℃程度）の低温状態となると、低温発色カプセル２７が内包する発色剤と低温発色層１７内のカプラー８とが塩基性雰囲気中にて反応して発色する。
【００３４】
カプラー内包層６０は、カプラー８を含有したカプラー内包カプセル２８を内包する。
このカプラー内包カプセル２８は、通常圧力（非破壊圧力）状態でカプラー８を内包し、破壊圧力以上の圧力が加わるとカプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、カプラー８をカプラー内包カプセル２８外に流出させる。
【００３５】
本実施形態において、高温発色カプセル２３が内包する発色剤と、その外部の高温発色層１３内のカプラー８Ａとが反応する条件として、圧力は不要である。
また、低温発色カプセル２７が内包する発色剤と、その外部の低温発色層１７内のカプラー８とが反応する条件としては、加圧によりカプラー内包カプセル２８内のカプラー８がカプセル外に放出されて、そのカプラー８と塩基性化合物９を含む塩基性雰囲気中で反応可能状態となり、その状態で低温で加熱されることを要する。
【００３６】
図４は、図１に示す低温発色カプセルの発色原理を説明するための図である。詳細には図４（Ａ）は、非破壊圧力時のカプラー内包カプセル２８と低温発色カプセル２７を説明するための図であり、図４（Ｂ）は、破壊圧力時のカプラー内包カプセル２８と低温発色カプセル２７を説明するための図であり、図４（Ｃ）は、低温加熱時の低温発色カプセル２７を説明するための図である。
【００３７】
カプラー内包カプセル２８は、図４（Ａ）に示すように、通常圧力（非破壊圧力）状態で、カプラー８を内包する。
カプラー内包カプセル２８は、図２に示す破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わると、図４（Ｂ）に示すように、カプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、カプラー８をカプラー内包カプセル２８外に流出させる。このカプラー８が流出した状態で、低温発色カプセル２７の周囲は、塩基性且つカプラー８を含む雰囲気となり、低温発色カプセル２７が発色可能状態となる。そして図４（Ｃ）に示すように、発色可能状態で、低温加熱されると低温発色カプセル２７の内包する発色剤と、カプラー８とが塩基性雰囲気中で反応して発色する。
カプラー内包カプセル２８等のマイクロカプセルの破壊（浸透）圧力は、マイクロカプセルの径と壁厚との関係、並びに壁の材質によって規定される。
なお、本実施形態において、カプラー内包カプセル２８が内包するカプラー８がカプセル外部に流出する条件としては、破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わることである。
【００３８】
保護層１９は、低温発色層１７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。
【００３９】
本実施形態において、高温発色層１３および低温発色層１７の厚みは、例えば１〜４μｍである。
【００４０】
［プリンタ４０］
次に、本実施形態で用いられる記録シート１０に画像を形成するプリンタを説明する。
なお、本実施形態で以下に説明するプリンタは一例であり、後述する変形例等に記載するプリンタを用いて記録シート１０に画像を形成してもよい。
【００４１】
図５，図６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を説明するための図である。図５，図６を参照しながら、プリンタ４０の構成およびプリンタ４０の動作を説明する。
プリンタ４０は、例えば図５に示すように、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、加圧ローラ４９ａ，４９ｂ、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
サーマルヘッド４５は、例えば、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４５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、および高温発熱状態の３状態を有し、これら３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４５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４５は、低温発色状態および高温発色状態の各々において、画像データの階調に応じた複数の発熱温度を調整可能にしてもよい。
【００４４】
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４５の発熱素子との接触状態を安定にする。
【００４５】
記録シート１０の搬送経路におけるサーマルヘッド４５の下流側には、１対の加圧ローラ４９ａ，４９ｂが設けられている。
加圧ローラ４９ａ，４９ｂは、サーマルヘッド４５で加熱して発色した記録シート１０を挟み込んで加圧し、図１に示す記録シート１０のカプラー内包層６０内のカプラー内包カプセル２８に圧力を加えて、カプラー内包カプセル２８内のカプラー８をカプラー内包カプセル２８外に流出させる。
加圧ローラ４９ａ，４９ｂは、加圧後の記録シート１０を、再度、サーマルヘッド４５に向けて送り出すシート送りローラとしての機能も併せ持つ。
【００４６】
シート搬出部５０は、発色を終えた記録シート１０を搬出口（図５中左側）に向けて搬出する際の経路となる。
【００４７】
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。
【００４８】
図７は、本発明の第１実施形態に係るプリンタ４０の画像形成動作を説明ためのフローチャートである。
以下、図５〜図７を参照しながら、プリンタ４０の動作例を説明する。
なお、記録シート１０の低温発色層１７では、画像記録前では、低温発色カプセル２７が、発色可能状態にない。詳細には、低温発色層１７は、例えば塩基性化合物９を含み塩基性状態となっており、カプラー８が含まれていない。
【００４９】
ステップＳＴ０：
先ず、プリンタ４０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。
【００５０】
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。
【００５１】
ステップＳＴ２：
制御部５１からの制御に基づいてサーマルヘッド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各発熱素子を高温（第１の温度Ｔ１）に発熱させる。これにより、記録シート１０の高温発色層１３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に示すように温度Ｔ１で高温加熱され、高温加熱された位置の高温発色カプセル２３内の発色剤とその周囲のカプラーとが塩基性雰囲気中にて反応して発色（高温発色）する。
なお、制御部５１は、各発色において、加熱時間によって発色の階調を制御する。
また、上記高温発色時には、低温発色層１７の低温発色カプセル２７は、周囲が塩基性雰囲気であるがカプラー８が存在しないので発色可能状態でなく、発色しない。
【００５２】
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プラテンローラ４７が記録シート１０を加圧ローラ４９ａ，４９ｂに向けて搬送する。記録シート１０は、加圧ローラ４９ａ，４９ｂにおいて図２に示すように、例えば温度Ｔ２より低い温度Ｔａになってから、破壊圧力Ｐ１で加圧される。温度Ｔａは加熱によって実現してもよいし、非加熱により実現してもよい。また温度Ｔａは常温であってもよい。これにより、図１に示すカプラー内包層６０内のカプラー内包カプセル２８が破壊され、カプラー内包カプセル２８内のカプラー８がカプセル外部に流出する。さらに、このカプラー８は、低温発色層１７内に流出する。つまり、低温発色層１７には、塩基性化合物９による塩基性雰囲気中にカプラー８が存在することとなり、低温発色層１７が発色可能状態となる。
【００５３】
ステップＳＴ４：
制御部５１からの制御に基づいて、加圧ローラ４９ａ，４９ｂがステップＳＴ３とは逆向きに回転し、記録シート１０をサーマルヘッド４５に向けて再び搬送する。
【００５４】
ステップＳＴ５：
制御部５１からの制御に基づいてサーマルヘッド４５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各発熱素子を低温（第２の温度Ｔ２）に発熱させる。これにより、記録シート１０の低温発色層１７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に示すように、第２の温度Ｔ２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内の発色剤とカプラー８とが塩基性雰囲気中にて反応して発色（低温発色）する。
【００５５】
ステップＳＴ６：
制御部５１からの制御に基づいてプラテンローラ４７および加圧ローラ４９ａ，４９ｂが回転し、記録シート１０がシート搬出部５０を介して図６中左側の搬出口に向けて搬送される。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態の記録シート１０では、高温発色カプセル２３が発色した後、カプラー内包カプセル２８に予め規定された圧力を加圧することにより低温発色カプセル２７が発色可能状態となり、その発色可能状態で低温発色カプセル２７が発色するので、例えば従来技術のように紫外線によっては定着されないために、記録シート１０の管理が容易になる。
また、本実施形態に係る記録シート１０では、例えば発色を定着させる定着剤を使用することなく、複数色を発色させることができる。また、記録シート１０では、低温発色層１７の低温発色カプセル２７内にて発色剤とカプラー８とが反応して発色するので、高精度に発色位置を制御することができ、高精度に画像を記録することができる。
【００５７】
また、本実施形態に係る記録シート１０では、カプラー内包カプセル２８と低温発色カプセル２７それぞれが、カプラー内包層６０と低温発色層１７内に分離して設けられており、カプラー内包層６０にカプラー内包カプセル２８を均一に配置することができ、加圧時にカプラー内包カプセル２８内のカプラー８を容易に放出させて、低温発色カプセル２７を発色可能状態にすることができる。
【００５８】
また、記録シート１０によれば、色素が各層に内包されるマイクロカプセル内に含まれるため、薬品や物理的なダメージに対しても強い。すなわち、画像安定性に優れている。
また、本実施形態の記録シート１０およびプリンタ４０によれば、インクカートリッジやインクリボン等の消耗品が不要となる。そのため、従来のインクカートリッジ等を必要とするプリンタに比べて、インクカートリッジの交換が不要で、メインテナンスが容易になり、ランニングコストを安くできる。また、本実施形態によれば、使用済みのインクリボンやカセットといった廃棄物をなくすことができる。なお、本実施形態の記録シート１０およびプリンタ４０によれば、インクリボンを使用する方式のように、プリント内容がシート側に残ることも無いので、機密保持性に優れている。
【００５９】
なお、上述した高温発色カプセル２３は、上記高温状態になると、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、カプセル外のカプラーと反応して発色するように構成してもよい。
【００６０】
＜第１実施形態の第１変形例＞
図８は、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る記録シート１０Ａの断面構成図である。上記実施形態と同一の構成や機能については説明を省略する。
図８に示すように、記録シート１０Ａは、低温発色層１７Ａ内に、低温発色カプセル２７、塩基性化合物９、およびカプラー内包カプセル２８が内包されている。また、低温発色層１７Ａには、カプラー内包カプセル２８内のみにカプラー８が存在し、カプセル外にはカプラー８は存在しない。この記録シート１０Ａには、カプラー内包層を設けなくてもよい。
低温発色層１７Ａは、カプラー８がカプラー内包カプセル２８内にある状態で、加熱されたとしても、低温発色カプセル２７の発色反応が生じないので、発色しない。
記録シート１０Ａが規定の圧力Ｐ１以上で加圧されると、カプラー内包カプセル２８のカプセルが破壊されて、低温発色層１７Ａ内にカプラー８が流出し、低温発色カプセル２７が発色可能状態となる。低温発色カプセル２７は、この発色可能状態で低温加熱されると、カプラー８と反応して発色する。
【００６１】
上記構成の記録シート１０Ａでは、カプラー内包層を設けることなく、低温発色層１７Ａ内にカプラー内包カプセル２８が設けられているので、例えば記録シート１０と比べて厚みを薄くすることができる。
【００６２】
＜第１実施形態の第２変形例＞
図９は、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る記録シート１０Ｂの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
図９に示すように、記録シート１０Ｂは、基材１１に、塩基性化合物内包層６１、低温発色層１７Ｂ、混防止層１５、高温発色層１３、および保護層１９を順に積層して構成される。
低温発色層１７Ｂは、低温発色カプセル２７、およびカプラー８を内包する。また、低温発色層１７Ｂには、塩基性化合物９が存在しない。この状態では、低温発色層１７Ｂは、塩基性雰囲気中でないので、加熱されたとしても発色しない（非発色可能状態）。
【００６３】
塩基性化合物内包層６１は、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂを内包している。塩基性化合物内包カプセル２８Ｂは、内部に塩基性化合物９が内包されており、破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わると、カプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、塩基性化合物９を塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ外に流出させる。
この塩基性化合物９が流出した状態で、低温発色カプセル２７の周囲は、塩基性且つカプラー８を含む雰囲気となり、低温発色カプセル２７が発色可能状態となる。
記録シート１０Ｂの他の構成や機能については、記録シート１０と略同様であるので説明を省略する。
つまり、図１に示した記録シート１０ではカプラー８をカプセル化していたが、記録シート１０Ｂでは、図９に示すように塩基性化合物９をカプセル化している。
【００６４】
また、本実施形態に係る記録シート１０Ｂでは、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂと低温発色カプセル２７それぞれが、塩基性化合物内包層６１と低温発色層１７内に分離して設けられており、塩基性化合物内包層６１に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂを均一に配置することができ、加圧時に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ内の塩基性化合物９を容易に放出させて、低温発色カプセル２７を発色可能状態にすることができる。
【００６５】
＜第１実施形態の第３変形例＞
図１０は、本発明の第１実施形態の第３変形例に係る記録シート１０Ｃの断面構成図である。第１実施形態の第２変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
図１０に示すように、記録シート１０Ｃは、低温発色層１７Ｃ内に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ、およびカプラー８が内包されている。また、記録シート１０Ｃには、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ内のみに塩基性化合物９が存在するが、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ外には塩基性化合物９は存在しない。この際、記録シート１０Ｃには塩基性化合物内包層を設けなくてもよい。
上記構成の記録シート１０Ｃでは、塩基性化合物内包層を設けることなく、低温発色層１７Ｃ内に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂが設けられているので、例えば記録シート１０Ｂと比べて厚みを薄くすることができる。
【００６６】
＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態では、発色カプセルとして低温と高温の２種類を用いる場合を例示したが、第２実施形態では、発色カプセルとして低温、中温および高温の３種類を用いることでカラー印刷を可能とする。
【００６７】
また、第２実施形態では、第１の発色要素および第２の発色要素を含むＮ（Ｎは３以上の整数）種類の発色要素を内包し、発色制御要素としては、少なくともＮ種類の発色要素のうち一番低い発色温度の発色要素に対して発色制御を行う。
第２実施形態は、請求項５に記載の発明の一例である。また本実施形態は、請求項５のＮ＝３の一例である。
【００６８】
［記録シート１１０］
図１１は、本発明の第２実施形態の記録シート１１０の断面構成図である。
図１１に示すように、記録シート１１０は、例えば、基材１１に、中温発色層１１３、混防止層１１５、カプラー内包層６０、低温発色層１７、混防止層１５、高温発色層１３、および保護層１９を順に積層して構成される。
【００６９】
図１１において、図１と同じ符号を付した基材１１、高温発色層１３、混防止層１５、低温発色層１７、およびカプラー内包層６０は第１実施形態で説明したものと同じであるので、説明を省略する。
【００７０】
つまり、図１１に示すように、記録シート１１０は、中温発色層１１３と高温発色層１３との間に、混防止層１１５、カプラー内包層６０、低温発色層１７、混防止層１５を順に積層したことを特徴とする。
混防止層１１５は、中温発色層１１３とカプラー内包層６０との間でカプセル等が混ざり合うことを防止するための層である。
【００７１】
中温発色層１１３は、中温発色カプセル１２１、カプラー、塩基性化合物をバインダ材中に分散させて構成される。
【００７２】
図１２は、図１１に示す記録シート１１０内の高温発色カプセル２３，中温発色カプセル１２１，低温発色カプセル２７，カプラー内包カプセル２８の特性を説明するための図である。
中温発色カプセル１２１は、発色剤を内包し、その壁のガラス転移点が例えば、１５０〜２８０℃の中温であり、低温発色カプセル２７より高く、高温発色カプセル２３より低い。
【００７３】
詳細には、図１２に示すように、中温発色カプセル１２１は、第１の発色温度Ｔ１と第２の発色温度Ｔ２の間の第３の発色温度Ｔ３で（例えば、１５０℃以上の中温状態で）、第１の時間（短時間）より長い第２の時間（長時間）だけ加熱されると、中温発色カプセル１２１が内包する発色剤と中温発色層１１３内のカプラーとが塩基性雰囲気中で反応して発色する。この中温発色カプセル１２１は、上記以外の条件では発色しない。
【００７４】
本実施形態では、低温発色層１７において、イエロー色を発色するように、低温発色カプセル２７内の発色剤と低温発色層１７内のカプラーとが選択されている。また、中温発色層１１３においてマゼンダ色を発色するように、中温発色カプセル１２１内の発色剤と中温発色層１１３内のカプラーとが選択されている。また、高温発色層１３において、シアン色を発色するように、高温発色カプセル２３内の発色剤と高温発色層１３内のカプラーとが選択されている。なお、これらの各層への発色の割り当ては任意である。
【００７５】
図１３は、本発明の第２実施形態に係る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。
本実施形態に係るプリンタ１４０は、動作の一部を除いて、第１実施形態で説明した図５，６に示すプリンタ４０と同じ構成および動作である。
【００７６】
以下、図１１〜１３を参照しながら、図１１に示す記録シート１１０に記録を行うプリンタ１４０の動作例を説明する。
ステップＳＴ２０：
プリンタ１４０のシート収容ケース４１に、複数枚の記録シート１１０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１１０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１１０と紙送りローラ４３との間に摩擦力が生じている。
【００７７】
ステップＳＴ２１：
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１１０がサーマルヘッド４５に向けて搬送される。
【００７８】
ステップＳＴ２２：
制御部５１からの制御に基づいてサーマルヘッド４５が、記録シート１１０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各発熱素子を高温（第１の温度Ｔ１）に発熱させる。これにより、記録シート１１０の高温発色層１３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１２に示すように第１の時間（短時間）で温度Ｔ１で高温加熱され、高温短時間加熱された位置の高温発色カプセル２３内の発色剤とその周囲のカプラー８とが塩基性雰囲気中にて発色（高温発色）する。
また、上記高温発色時には、低温発色層１７の低温発色カプセル２７は、周囲が塩基性雰囲気であるがカプラー８が存在しないので発色可能状態でなく、発色しない。また、中温発色層１１３の中温発色カプセル１２１は、発色条件が満たされないので発色しない。
【００７９】
ステップＳＴ２３：
ステップＳＴ２２に続いて、制御部５１からの制御に基づいてプラテンローラ４７が駆動する。
【００８０】
ステップＳＴ２４：
ステップＳＴ２３に続いて、制御部５１からの制御に基づいてサーマルヘッド４５が、記録シート１１０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各発熱素子を中温（第３の温度Ｔ３）に発熱させる。これにより、記録シート１１０の中温発色層１１３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１２に示すように第２の時間（長時間）で温度Ｔ３で中温加熱され、中温加熱された位置の中温発色カプセル１２１内の発色剤とその周囲のカプラー８とが塩基性雰囲気中にて発色（中温発色）する。
また、上記中温発色時には、低温発色層１７の低温発色カプセル２７は、周囲が塩基性雰囲気であるがカプラー８が存在しないので発色可能状態でなく、発色しない。
【００８１】
ステップＳＴ２５：
ステップＳＴ２４に続いて、制御部５１からの制御に基づいて、プラテンローラ４７が記録シート１１０を加圧ローラ４９ａ，４９ｂに向けて搬送する。この際、記録シート１１０は、図１２に示すように、温度Ｔａ（例えば非加熱、常温）にて破壊圧力Ｐ１で加圧される。これにより、図１１に示すカプラー内包層６０内のカプラー内包カプセル２８が破壊され、カプラー内包カプセル２８内のカプラー８がカプセル外部に流出する。さらに、このカプラー８は、低温発色層１７内に流出する。つまり、低温発色層１７には、塩基性化合物９による塩基性雰囲気中にカプラー８が存在することとなり、低温発色層１７が発色可能状態となる。
【００８２】
なお、加圧ローラ４９ａ，４９ｂは、一方のローラを金属で形成し、ニクロム線等を内蔵することで加熱してもよい。温度Ｔａが常温である場合には、ステップ２５における加熱は不要である。
【００８３】
ステップＳＴ２６：
制御部５１からの制御に基づいて、加圧ローラ４９ａ，４９ｂがステップＳＴ２１とは逆向きに回転し、記録シート１１０をサーマルヘッド４５に向けて再び搬送する。
【００８４】
ステップＳＴ２７：
ステップＳＴ２６に続いて、制御部５１からの制御に基づいてサーマルヘッド４５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各発熱素子を低温（第２の温度Ｔ２）に発熱させる。これにより、記録シート１０の低温発色層１７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１２に示すように、第２の温度Ｔ２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内の発色剤とカプラー８とが塩基性雰囲気中にて反応して発色（低温発色）する。
【００８５】
ステップＳＴ２８：
ステップＳＴ２７に続いて、制御部５１からの制御に基づいてプラテンローラ４７および加圧ローラ４９ａ，４９ｂが回転し、記録シート１０がシート搬出部５０を介して搬出口に向けて搬送される。
【００８６】
以上説明したように、記録シート１１０およびプリンタ１４０によれば、多色、例えばシアン、マゼンダおよびイエローの３色によるカラー印刷が可能になる。
また、本実施形態の記録シート１１０およびプリンタ１４０によれば、第１実施形態で説明した効果も同様に得ることができる。
【００８７】
＜第２実施形態の第１変形例＞
図１４は、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る記録シート１１０Ａの断面構成図である。上記実施形態と同一の構成や機能については説明を省略する。
図１４に示すように、記録シート１１０Ａは、低温発色層１７Ａ内にカプラー内包カプセル２８、および塩基性化合物９が内包されている。この際、記録シート１１０Ａには、カプラー内包層を設けなくてもよい。
上記構成の記録シート１１０Ａでは、カプラー内包層を設けることなく、低温発色層１７Ａ内にカプラー内包カプセル２８が設けられているので、例えば記録シート１１０と比べて厚みを薄くすることができる。
【００８８】
＜第２実施形態の第２変形例＞
図１５は、本発明の第２実施形態の第２変形例に係る記録シート１１０Ｂの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
図１５に示すように、記録シート１１０Ｂは、基材１１に、中温発色層１１３、混防止層１１５、塩基性化合物内包層６１、低温発色層１７Ｂ、混防止層１５、高温発色層１３、および保護層１９を順に積層して構成される。図９に示す記録シート１０Ａとの相違点は、基板１１と塩基性化合物内包層６１の間に、中温発色層１１３および混防止層１１５が設けられている点である。
【００８９】
低温発色層１７Ｂは、低温発色カプセル２７およびカプラー８を内包する。また、低温発色層１７Ｂには、塩基性化合物９は存在しない。この状態では、低温発色カプセル２７は、塩基性雰囲気中にないので、加熱されたとしても発色しない（非発色可能状態）。
【００９０】
塩基性化合物内包層６１は、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂが内包されている。塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ内には、塩基性化合物９が内包されており、破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わると、カプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、塩基性化合物９を塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ外に流出させる。また、この塩基性化合物９は、低温発色層１７Ｂにまで流出する。この塩基性化合物９が流出した状態で、低温発色カプセル２７の周囲は、塩基性且つカプラー８を含む雰囲気となり、低温発色カプセル２７が発色可能状態となる。
つまり、本実施形態に係る記録シート１１０Ｂでは、カプラー８をカプセル化する替わりに、塩基性化合物９をカプセル化している。
【００９１】
また、本実施形態に係る記録シート１１０Ｂでは、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂと低温発色カプセル２７それぞれが、塩基性化合物内包層６１と低温発色層１７内に分離して設けられており、塩基性化合物内包層６１に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂを均一に配置することができ、加圧時に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂ内の塩基性化合物９を容易に放出させて、低温発色カプセル２７を発色可能状態にすることができる。
【００９２】
＜第２実施形態の第３変形例＞
図１６は、本発明の第２実施形態の第３変形例に係る記録シート１１０Ｃの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
記録シート１１０Ｃは、例えば図１６に示すように、低温発色層１７Ｃ内に、低温発色カプセル２７、塩基性化合物内包カプセル２８Ｂおよびカプラー８が内包されている。この際、記録シート１１０Ｃには塩基性化合物内包層を設けなくてもよい。
上記構成の記録シート１１０Ｃでは、塩基性化合物内包層を設けることなく、低温発色層１７Ｃ内に塩基性化合物内包カプセル２８Ｂが内包されているので、例えば記録シート１１０Ｂと比べて厚みを薄くすることができる。
【００９３】
＜第３実施形態＞
図１７は、本発明の第３実施形態に係る記録シート１１０Ｄの断面構成図である。図１８は、図１７に示す記録シート１１０Ｄ内の高温発色ロイコ色素２３１，低温発色ロイコ色素２７１，顕色剤カプラー内包カプセル２８１の特性を説明するための図である。
第１，第２実施形態と同一の構成や機能については説明を省略する。
【００９４】
第３実施形態に係る記録シート１１０Ｄでは、無色のロイコ色素が、顕色剤の雰囲気中で有色のロイコ色素に変化して発色する特性を利用する。
詳細には、記録シート１１０Ｄに、顕色剤を内包する感圧カプセルを設ける。画像形成時には、その感圧カプセルを破壊圧力で破壊して、ロイコ色素を発色可能状態にした後、規定の温度に加熱して固形状のロイコ色素を溶融することにより、ロイコ色素と顕色剤とが反応して発色する。
顕色剤は、例えば塩基性物質、酸化剤、還元剤、金属イオン等の各種材料である。
以下、本実施形態を図１７，１８を参照しながら詳細に説明する。
【００９５】
本実施形態に係る記録シート１１０Ｄは、例えば基材１１に、顕色剤内包層６０１、低温発色層１７Ｄ、混防止層１５、高温発色層１３Ｄ、および保護層１９を順に積層して構成される。
記録シート１１０Ｄは、顕色剤内包層６０１内に、顕色剤内包カプセル２８１を内包している。
顕色剤内包カプセル２８１は、顕色剤８１を内包している。顕色剤内包カプセル２８１は、図１８に示す破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わると、カプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、顕色剤８１を顕色剤内包カプセル２８１外に流出させる。この顕色剤８１は低温発色層１７Ｄにまで流出する。この顕色剤８１が流出した状態で、低温発色ロイコ色素２７１の周囲は、顕色剤を含む雰囲気となり、低温発色ロイコ色素２７１が発色可能状態となる。
【００９６】
低温発色層１７Ｄは、低温発色ロイコ色素２７１を内包している。また、低温発色層１７Ｄには、顕色剤８１が存在しない。この状態では、低温発色ロイコ色素２７１は、周囲に顕色剤８１が存在しないので発色しない（非発色可能状態）。つまり、高温加熱されたとしても、中温加熱されたとしても、低温発色ロイコ色素２７１は、周囲に顕色剤８１がない状態では発色しない。
詳細には、低温発色ロイコ色素２７１は、例えば予め規定された温度Ｔ２（低温）より低い温度では固形状態であり、温度Ｔ２以上で溶融状態となりかつ周囲に顕色剤８１が存在している場合に、顕色剤８１と反応して発色する。
【００９７】
高温発色層１３Ｄは、高温発色ロイコ色素２３１、および顕色剤をバインダ材中に分散させて構成される。高温発色ロイコ色素２３１は、例えば予め規定された温度Ｔ１（高温）より低い温度では固形状態であり、温度Ｔ１以上では溶融状態となり、周囲の顕色剤と反応して発色する。
【００９８】
次に、図１７，１８を参照しながら、本実施形態に係る記録シート１１０Ｄの発色原理を説明する。
図１８に示すように、温度Ｔ１未満（非高温）においては、高温発色ロイコ色素２３１は発色していない。高温発色ロイコ色素２３１は、高温発色温度Ｔ１以上（高温状態）になると、溶融して高温発色層１３Ｄ内の顕色剤８１と反応して色素が形成されて発色する。
【００９９】
上記高温発色時には、低温発色層１７Ｄの低温発色ロイコ色素２７１は、周囲に顕色剤８１が存在しないので発色可能状態でなく、発色しない。
【０１００】
次に、記録シート１１０Ｄが、低温発色温度Ｔ２（第２の温度）より低い温度Ｔａ（例えば常温）になってから、破壊圧力Ｐ１で加圧すると、顕色剤内包層６０１内の顕色剤内包カプセル２８１が破壊され、顕色剤内包カプセル２８１内の顕色剤８１がカプセル外部に流出する。さらに、この顕色剤８１は、低温発色層１７Ｄに流出する。つまり、低温発色層１７Ｄでは、顕色剤８１を含む雰囲気中に、低温発色ロイコ色素２７１が存在することとなり、低温発色ロイコ色素２７１が発色可能状態となる。
【０１０１】
次に、記録シート１１０Ｄを、低温（第２の温度Ｔ２）で加熱する。これにより、記録シート１１０Ｄの低温発色層１７Ｄ内の低温発色ロイコ色素２７１が溶融して、顕色剤８１と反応して発色する。
【０１０２】
以上説明したように、本実施形態に係る記録シート１１０Ｄでは、顕色剤８１を内包する顕色剤内包カプセル２８１を、低温発色層１７に隣接する顕色剤内包層６０１に設けて、先ず高温加熱により、高温発色層１３Ｄ内の高温発色ロイコ色素２３１を発色させた後（この状態では低温発色層１７Ｄは非発色状態）、顕色剤内包カプセル２８１を破壊圧力Ｐ１で破壊して、低温発色ロイコ色素２７１を発色可能状態にした後、規定の温度Ｔ２に加熱して固形状の低温発色ロイコ色素２７１を溶融することにより、低温発色ロイコ色素２７１と顕色剤８１とが反応して発色するので、この記録シート１１０Ｄをロイコ色素系の感熱記録シートに簡単に適用することができる。
【０１０３】
＜第３実施形態の第１変形例＞
図１９は、本発明の第３実施形態に係る記録シート１１０Ｅの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
記録シート１１０Ｅは、図１９に示すように、例えば基材１１に、低温発色層１７Ｅ、混防止層１５、高温発色層１３Ｄ、および保護層１９を順に積層して構成される。
低温発色層１７Ｅは、低温発色ロイコ色素２７１を内包するとともに、顕色剤内包カプセル２８１を内包している。この際、記録シート１１０Ｅには、顕色剤内包層６０１を設けなくてもよい。
上記構成の記録シート１１０Ｅでは、顕色剤内包層６０１を設けることなく、低温発色層１７Ｅ内に、顕色剤内包カプセル２８１が設けられているので、例えば記録シート１１０Ｄと比べて厚みを薄くすることができる。
【０１０４】
＜第３実施形態の第２変形例＞
上述した形態では、ロイコ色素として低温発色用と高温発色用の２種類を用いる場合を例示したが、第３実施形態の第２変形例では、ロイコ色素として低温発色用、中温発色用および高温発色用の３種類を用いることでカラー印刷を可能とする。
【０１０５】
図２０は、本発明の第３実施形態の第２変形例に係る記録シート１１０Ｆの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
図２０に示すように、記録シート１１０Ｆは、基材１１に、中温発色層１１３Ｄ、混防止層１１５、顕色剤内包層６０１、低温発色層１７Ｄ、混防止層１１５、高温発色層１３Ｄ、および保護層１９を順に積層して構成される。
【０１０６】
中温発色層１１３Ｄは、中温発色ロイコ色素１２２、顕色剤をバインダ材中に分散させて構成される。中温発色ロイコ色素１２２の特性等については後述する。
混防止層１１５は、中温発色層１１３と顕色剤内包層６０１との間でロイコ色素やカプセル、顕色剤等が混ざり合うことを防止するための層である。
【０１０７】
本実施形態に係る低温発色層１７Ｄでは、高温加熱および中温加熱された場合であっても、低温発色ロイコ色素２７１は、低温発色ロイコ色素２７１の周囲に顕色剤８１が存在しない状態（非発色可能状態）では発色しない。しかし、低温発色ロイコ色素２７１は、周囲に顕色剤８１が存在する状態で低温加熱されると、その顕色剤８１と反応して発色する。
【０１０８】
図２１は、図２０に示す記録シート１１０Ｆ内の高温発色カプセル２３１，中温発色カプセル１２１，低温発色カプセル２７１，顕色剤内包カプセル２８１の特性を説明するための図である。
図２１に示すように、本実施形態に係る高温発色ロイコ色素２３１は、第１の発色温度Ｔ１で（高温状態）、第１の時間（短時間）だけ加熱されると溶融して、周囲の顕色剤と反応して発色する。この際、中温発色ロイコ色素１２２、低温発色層１７Ｄは発色しない。
【０１０９】
また、図２１に示すように、中温発色ロイコ色素１２２は、第１の発色温度Ｔ１と第２の発色温度の間の第３の発色温度Ｔ３で（例えば、１５０℃以上の中温状態）、第１の時間（短時間）より長い第２の時間（長時間）だけ加熱されると溶融して、周囲の顕色剤と反応して発色する。この際、低温発色層１７Ｄは発色しない。
【０１１０】
図２１に示すように、温度Ｔ２（低温）より低い温度Ｔａ（例えば常温、非加熱）で、記録シート１１０Ｆが破壊圧力Ｐ１にて加圧されると、顕色剤内包カプセル２８１内の顕色剤８１が流出する。顕色剤８１は低温発色層１７内にも流出する。この状態では、低温発色ロイコ色素２７１の周囲に顕色剤８１が存在することになり、低温発色ロイコ色素２７１が発色可能状態となる。
低温発色ロイコ色素２７１は、上記発色可能状態で、低温加熱されると溶融して、周囲の顕色剤８１と反応して発色する。
【０１１１】
本実施形態では、低温発色層１７Ｅにおいて、イエロー色を発色するように、低温発色ロイコ色素２７１内の発色剤と低温発色層１７Ｅ内の顕色剤８１とが選択されている。また、中温発色層１１３Ｄにおいてマゼンダ色を発色するように、中温発色ロイコ色素１２２と中温発色層１１３Ｄ内の顕色剤とが選択されている。また、高温発色層１３Ｄにおいて、シアン色を発色するように、高温発色ロイコ色素２３１内の発色剤と高温発色層１３Ｄ内の顕色剤とが選択されている。なお、これらの各層への発色の割り当ては任意である。
【０１１２】
次に、上記構成の記録シート１１０Ｆに係る発色原理を図２０，２１を参照しながら説明する。
【０１１３】
先ず、図２１に示すように、高温画像パターンに応じて、第１の発色温度Ｔ１（高温）で第１の時間（短時間）だけ加熱して、高温発色層１３Ｄに高温画像パターンを記録する。この際、中温発色ロイコ色素１２２、低温発色ロイコ色素２７１は発色条件が満たされていないので発色しない。
【０１１４】
次に、中温画像パターンに応じて、中温温度Ｔ３（中温）で第１の時間より長い第２の時間（長時間）だけ加熱して、中温発色層１１３に中温画像パターンを記録する。この際、低温発色ロイコ色素２７１は発色条件が満たされていないので発色しない。
【０１１５】
次に、第２の発色温度Ｔ２より低い温度Ｔａ（例えば常温）にて、記録シート１１０Ｆに破壊圧力Ｐ１で加圧して、顕色剤内包カプセル２８１のカプセルを破壊して、内包する顕色剤８１を流出させて、低温発色ロイコ色素２７１を発色可能状態にする。
その状態で、低温画像パターンに応じて、第２の発色温度Ｔ２（低温）で記録シート１１０Ｆを加熱して、低温発色層１７Ｄに低温画像パターンを記録する。
その結果、高温画像パターン、中温画像パターンおよび低温画像パターンにより、記録シート１１０Ｆには所望の画像が形成される。
【０１１６】
以上説明したように、ロイコ色素を採用した記録シート１１０Ｆによれば、多色、例えばシアン、マゼンダおよびイエローの３色によるカラー印刷が可能になる。
【０１１７】
＜第３実施形態の第３変形例＞
図２２は、本発明の第３実施形態の第３変形例に係る記録シート１１０Ｇの断面構成図である。上記実施形態や変形例と同一の構成や機能については説明を省略する。
記録シート１１０Ｇは、例えば図２２に示すように、低温発色層１７Ｅ内に低温発色ロイコ色素２７１と、顕色剤内包カプセル２８１が内包されている。この際、記録シート１１０Ｇには顕色剤内包層６０１を設けなくてもよい。
上記構成の記録シート１１０Ｇでは、顕色剤内包層６０１を設けることなく、低温発色層１７Ｄ内に顕色剤内包カプセル２８１が設けられているので、例えば記録シート１１０Ｆと比べて厚みを薄くすることができる。
【０１１８】
［プリンタの第１変形例］
図２３は、本発明の実施形態のプリンタの第１の変形例を説明するための図である。
上述した実施形態では、図５等に示すように、加圧ローラ４９ａ，４９ｂをサーマルヘッド４５とそれぞれ個別に設ける場合を例示したが、例えば、図２３に示す構成により、サーマルヘッド５４５の加熱面で記録シート１０等を加圧してもよい。
図２３に示す構成では、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の他端付近は、バネ５４０によって、回転軸５２０ａを中心に継ぎ手５２０を反時計回りに回転する向きに付勢されている。バネ５４０よる付勢力は、サーマルヘッド５４５の加熱面によって記録シート１０等を押す力として作用する。
【０１１９】
図２３に示した構成を用いたプリンタでは、制御部が、カム５３０の回転を制御することで、サーマルヘッド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。
【０１２０】
［プリンタの第２変形例］
図２４は、本発明の実施形態のプリンタの第２の変形例を説明するための図である。
本発明の実施形態のプリンタは、例えば、図２４に示すように、記録シート１０等の搬送方向における、サーマルヘッド４５およびプラテンローラ４７の下流側に、加圧ローラ４９ａ，４９ｂ、およびサーマルヘッド１４５およびプラテンローラ１４７をさらに配置してもよい。
このようにすることで、記録シート１０等を、高温加熱して発色させた後、順に加圧して低温発色可能な状態にした後、低温加熱して発色させることができ、図５に示す構成に比べて画像形成時間を短縮できる。
【０１２１】
［プリンタの第３変形例］
図２５は、本発明の実施形態のプリンタの第３の変形例を説明するための図である。
本発明の実施形態のプリンタは、例えば、図２５に示すように、図２４の構成において、サーマルヘッド４５およびプラテンローラ４７と、加圧ローラ４９ａ，４９ｂの間に、サーマルヘッド２４５およびプラテンローラ２４７を配置したものである。
このようにすることで、記録シート１１０等を下流側に搬送する過程で、高温短時間加熱処理、中温長時間加熱処理、加圧処理、低温加熱処理を順にシリアルに行うことができる。
【０１２２】
本発明は上述した実施形態に限定されない。
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２色および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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
また、記録シートは、上述した実施形態に限られるものではない。例えば、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してもよい。
また、記録シートとしては、電子供与性無色染料（発色剤）と電子受容性化合物（顕色剤）との組み合わせ等を採用してもよい。詳細には、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。
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。
【０１２５】
また、低温発色層、高温発色層、中温発色層は、ロイコ色素発色系またはジアゾニウム塩化合物発色系により形成されていてもよいし、低温発色層、高温発色層、中温発色層は、ジアゾニウム塩化合物発色系、ロイコ色素発色系の組み合わせにより形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、感熱シートに記録を行うシステムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る記録シートの断面構成図である。
【図２】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，カプラー内包カプセルの特性を説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示す高温発色カプセルの発色原理を説明するための図である。
【図４】図４は、図１に示す低温発色カプセルの発色原理を説明するための図である。
【図５】図５は、図１に示す記録シートに画像を記録（印刷）するプリンタを説明するための図である。
【図６】図６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。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態に係る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。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図９】図９は、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１実施形態の第３変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態の記録シート１１０の断面構成図である。
【図１２】図１１に示す記録シート内の高温発色カプセル，中温発色カプセル，低温発色カプセル，カプラー内包カプセルの特性を説明するための図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２実施形態に係る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。
【図１４】図１４は、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２実施形態の第２変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図１６】図１６は、本発明の第２実施形態の第３変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図１７】図１７は、本発明の第３実施形態に係る記録シートの断面構成図である。
【図１８】図１８は、図１７に示す記録シート内の高温発色ロイコ色素，低温発色ロイコ色素，顕色剤カプラー内包カプセルの特性を説明するための図である。
【図１９】図１９は、本発明の第３実施形態に係る記録シートの断面構成図である。
【図２０】図２０は、本発明の第３実施形態の第２変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図２１】図２１は、図２０に示す記録シート内の高温発色カプセル，中温発色カプセル，低温発色カプセル，顕色剤内包カプセルの特性を説明するための図である。
【図２２】図２２は、本発明の第３実施形態の第３変形例に係る記録シートの断面構成図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施形態のプリンタの第１の変形例を説明するための図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施形態のプリンタの第２の変形例を説明するための図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施形態のプリンタの第３の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２８】
８‥カプラー（顕色剤）、９‥塩基性化合物、１０，１０Ａ〜１０Ｃ，１１０，１１０Ａ〜１１０Ｇ‥記録シート、１１‥基材、１３‥高温発色層、１５‥混防止層、１７‥低温発色層、２３‥高温発色カプセル、２７‥低温発色カプセル、２８‥カプラー（顕色剤）内包カプセル、２８Ｂ‥塩基性化合物内包カプセル、４０‥プリンタ、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、４９ａ，４９ｂ‥加圧ローラ、５０‥シート搬出部、５１‥制御部、５３‥バネ、６０‥カプラー（顕色剤）内包層、６１‥塩基性化合物内包層、８１‥顕色剤、１１３‥中温発色層、１２１‥中温発色カプセル、１２２‥中温発色ロイコ色素、２３１‥高温発色ロイコ色素、２７１‥低温発色ロイコ色素、２８１‥顕色剤内包カプセル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発色温度で加熱されて発色する第１の発色要素と、
顕色剤を含む雰囲気である発色可能状態において、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると前記顕色剤と反応して発色する、前記発色可能状態にない第２の発色要素と、
前記顕色剤を内包し、予め決められた圧力を受けると、前記内包されている顕色剤を放出して、前記第２の発色要素を前記発色可能状態にする発色制御要素と
を有する感熱記録媒体。
【請求項２】
前記発色制御要素は、前記顕色剤として少なくともカプラーおよび塩基性物質の一方を内包し、予め決められた圧力を受けると、前記内包されている前記顕色剤を放出して、前記第２の発色要素を前記発色可能状態にし、
前記第２の発色要素は、塩基性且つ前記カプラーを含む雰囲気である前記発色可能状態において、前記第１の発色温度より低い前記第２の発色温度で加熱されると前記カプラーと反応して発色することを特徴とする
請求項１に記載の感熱記録媒体。
【請求項３】
前記第１の発色要素を内包する第１の発色層と、
前記第２の発色要素を内包する第２の発色層と、
前記発色制御要素を内包し、前記第２の発色層に隣接する発色制御層と
を有する請求項１に記載の感熱記録媒体。
【請求項４】
前記第１の発色要素を内包する第１の発色層と、
前記第２の発色要素と前記発色制御要素とを混在させて内包する第２の発色層と
を有する請求項１に記載の感熱記録媒体。
【請求項５】
前記第１の発色要素および第２の発色要素を含むＮ（Ｎは３以上の整数）種類の発色要素を内包し、
前記発色制御要素は、少なくとも前記Ｎ種類の発色要素のうち一番低い発色温度の発色要素に対して発色制御を行う
請求項１に記載の感熱記録媒体。
【請求項６】
前記第１の発色要素を含む第１の発色層と、
前記第１の発色温度と前記第２の発色温度の間の第３の発色温度で、前記第１の時間より長い第２の時間だけ加熱されて発色する第３の発色要素を含む第３の発色層と、
前記第１の発色層と前記第３の発色層の間に位置し、前記第２の発色要素および前記発色制御要素を含む第２の発色層と
を有する請求項１または５に記載の感熱記録媒体。
【請求項７】
前記発色要素は、当該発色要素が内在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１〜６のいずれかに記載の感熱記録媒体。
【請求項８】
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予め決められた圧力を加える加圧手段と、
第１の発色温度で加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態となるように前記加圧手段を制御する処理と、前記第２の発色温度で加熱して前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理とを順に行う制御手段と
を有する画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１の発色温度で前記第１の時間だけ加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記第１の発色温度と該第１の発色温度より低い第２の発色温度との間の第３の発色温度で、前記第１の時間より長い第２の時間だけ加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態となるように前記加圧手段を制御する処理と、前記第２の発色温度で加熱して前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理とを順に行う
請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記サーマルヘッドと前記加圧手段とが隣接して位置する
請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
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８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
第１の発色温度で感熱記録媒体を加熱する第１の工程と、
前記第１の工程の後、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態とする第２の工程と、
前記第２の工程の後、前記第２の発色温度で前記感熱記録媒体を加熱して、当該感熱記録媒体に画像を形成する第３の工程と
を有する画像形成方法。
【請求項１】
第１の発色温度で加熱されて発色する第１の発色要素と、
顕色剤を含む雰囲気である発色可能状態において、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると前記顕色剤と反応して発色する、前記発色可能状態にない第２の発色要素と、
前記顕色剤を内包し、予め決められた圧力を受けると、前記内包されている顕色剤を放出して、前記第２の発色要素を前記発色可能状態にする発色制御要素と
を有する感熱記録媒体。
【請求項２】
前記発色制御要素は、前記顕色剤として少なくともカプラーおよび塩基性物質の一方を内包し、予め決められた圧力を受けると、前記内包されている前記顕色剤を放出して、前記第２の発色要素を前記発色可能状態にし、
前記第２の発色要素は、塩基性且つ前記カプラーを含む雰囲気である前記発色可能状態において、前記第１の発色温度より低い前記第２の発色温度で加熱されると前記カプラーと反応して発色することを特徴とする
請求項１に記載の感熱記録媒体。
【請求項３】
前記第１の発色要素を内包する第１の発色層と、
前記第２の発色要素を内包する第２の発色層と、
前記発色制御要素を内包し、前記第２の発色層に隣接する発色制御層と
を有する請求項１に記載の感熱記録媒体。
【請求項４】
前記第１の発色要素を内包する第１の発色層と、
前記第２の発色要素と前記発色制御要素とを混在させて内包する第２の発色層と
を有する請求項１に記載の感熱記録媒体。
【請求項５】
前記第１の発色要素および第２の発色要素を含むＮ（Ｎは３以上の整数）種類の発色要素を内包し、
前記発色制御要素は、少なくとも前記Ｎ種類の発色要素のうち一番低い発色温度の発色要素に対して発色制御を行う
請求項１に記載の感熱記録媒体。
【請求項６】
前記第１の発色要素を含む第１の発色層と、
前記第１の発色温度と前記第２の発色温度の間の第３の発色温度で、前記第１の時間より長い第２の時間だけ加熱されて発色する第３の発色要素を含む第３の発色層と、
前記第１の発色層と前記第３の発色層の間に位置し、前記第２の発色要素および前記発色制御要素を含む第２の発色層と
を有する請求項１または５に記載の感熱記録媒体。
【請求項７】
前記発色要素は、当該発色要素が内在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１〜６のいずれかに記載の感熱記録媒体。
【請求項８】
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予め決められた圧力を加える加圧手段と、
第１の発色温度で加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態となるように前記加圧手段を制御する処理と、前記第２の発色温度で加熱して前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理とを順に行う制御手段と
を有する画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１の発色温度で前記第１の時間だけ加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記第１の発色温度と該第１の発色温度より低い第２の発色温度との間の第３の発色温度で、前記第１の時間より長い第２の時間だけ加熱して、前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理と、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態となるように前記加圧手段を制御する処理と、前記第２の発色温度で加熱して前記感熱記録媒体に画像を記録するように前記サーマルヘッドを制御する処理とを順に行う
請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記サーマルヘッドと前記加圧手段とが隣接して位置する
請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
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８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
第１の発色温度で感熱記録媒体を加熱する第１の工程と、
前記第１の工程の後、前記感熱記録媒体に前記予め決められた圧力を加えて、前記第１の発色温度より低い第２の発色温度で加熱されると発色可能状態となる発色要素を、前記第２の発色温度より低い温度にて当該発色可能状態とする第２の工程と、
前記第２の工程の後、前記第２の発色温度で前記感熱記録媒体を加熱して、当該感熱記録媒体に画像を形成する第３の工程と
を有する画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００８−１３２６６１（Ｐ２００８−１３２６６１Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２０２４２（Ｐ２００６−３２０２４２）
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（５０３１１８３３２）ＩＰトレーディング・ジャパン株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（５０３１１８３３２）ＩＰトレーディング・ジャパン株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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