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Dokumentenidentifikation DE10121174A1 08.11.2001
Titel Farbbilderzeugungsmedium
Anmelder Asahi Kogaku Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Suzuki, Minoru, Tokio/Tokyo, JP;
Shimbo, Kazuyuki, Tokio/Tokyo, JP;
Kubota, Yukio, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Schaumburg und Kollegen, 81679 München
DE-Anmeldedatum 30.04.2001
DE-Aktenzeichen 10121174
Offenlegungstag 08.11.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.11.2001
IPC-Hauptklasse B41M 5/28
IPC-Nebenklasse B41M 5/30   
Zusammenfassung In einem Farbbilderzeugungsmedium ist auf ein Substrat eine Farbentwicklerschicht aufgebracht, die mindestens eine Art von wärmeempfindlicher Farbentwicklerkomponente und mehrere druckempfindliche Mikrokapseln enthält. Die Mikrokapseln sind mit einem Farbstoff gefüllt, der eine erste Farbe aufweist, und haben eine Druck/Temperatur-Charakteristik, derart, dass sie unter einem vorbestimmten Druck innerhalb eines ersten Temperaturbereichs gebrochen werden. Die wärmeempfindliche Farbentwicklerkomponente hat eine Farbentwicklungscharakteristik, derart, dass sie eine zweite Farbe innerhalb eines zweiten Temperaturbereichs entwickelt, der durch eine erste und zweite kritische Temperatur festgelegt ist. Die erste kritische Temperatur liegt im ersten Temperaturbereich und die zweite kritische Temperatur über der oberen Grenztemperatur des ersten Temperaturbereichs.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Farbbilderzeugungsmedium, das so ausgebildet ist, dass auf ihm ein Farbbild mit mindestens zwei Farben erzeugt wird. Im engeren Sinne betrifft die Erfindung ein druck- und wärmeempfindliches Farbentwicklermedium, das vorteilhaft in solch einem Farbbilderzeugungsmedium verwendbar ist.

Als Farbbilderzeugungsmedium herkömmlichen Typs ist ein wärmeempfindliches, mehrere Farben entwickelndes Blattmaterial bekannt, das so ausgebildet ist, dass mehr als zwei Farben entwickelt werden können. Üblicherweise weist ein solches Blattmaterial ein Papierblatt auf, auf das eine wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht aufgebracht ist, die mindestens zwei Arten von Leukopigment- Komponenten sowie eine Farbentwicklerkomponente enthält. Bekanntlich weist ein Leukopigment als solches keine Farbe auf. So ist das Leukopigment üblicherweise milchigweiß oder transparent und reagiert mit dem Farbentwickler, um so eine vorgegebene Einzelfarbe, z. B. Magenta, Cyan oder Gelb zu erzeugen. Die in der Farbentwicklerschicht enthaltenen Leukopigment-Komponenten haben verschiedene Farbentwicklungstemperaturen, über die verschiedene Farben erzeugt werden können.

Setzen sich beispielsweise die in der Farbentwicklerschicht enthaltenen Leukopigment-Komponenten aus einem magenta-entwickelnden Leukopigment mit niedriger Farbentwicklungstemperatur und einem cyan-entwickelnden Leukopigment mit hoher Farbentwicklungstemperatur zusammen, so kann entsprechend der niedrigen Farbentwicklungstemperatur Magenta und entsprechend der hohen Farbentwicklungstemperatur Blau erhalten werden. Wird die Farbentwicklerschicht fokal mit einer ersten Temperatur beaufschlagt, die zwischen der niedrigen, auf Magenta bezogenen Farbentwicklungstemperatur und der hohen, auf Cyan bezogenen Farbentwicklungstemperatur liegt, so reagiert lediglich die magentaentwickelnde Leukopigment-Komponente mit der Farbentwicklerkomponente, so dass in dem lokalen Bereich, der mit der ersten Temperatur beaufschlagt ist, Magenta entwickelt wird. Wird die Farbentwicklerschicht dagegen lokal mit einer zweiten Temperatur beaufschlagt, die über der auf Cyan bezogenen Farbentwicklungstemperatur liegt, so reagieren sowohl die magenta-entwickelnde als auch die cyan-entwickelnde Leukopigment-Komponente mit der Farbentwicklerkomponente, wodurch in dem lokalen Bereich, der mit der zweiten Temperatur beaufschlagt ist, Blau als Mischung von Magenta und Cyan entwickelt wird.

Wie aus dem vorstehend erläuterten Beispiel hervorgeht, ist es möglich, unabhängig die Farbe Cyan durch die cyan-entwickelnde Leukopigment-Komponente zu entwickeln. Was die Effizienz der Farbentwicklung betrifft, lässt das herkömmliche Mehrfarben-Bilderzeugungsmedium jedoch zu wünschen übrig, da lediglich die Leukopigment-Komponente mit der niedrigsten Farbentwicklungstemperatur unabhängig entwickelt werden kann.

Außerdem muss in dem vorstehend erläuterten Beispiel der Temperaturunterschied zwischen der niedrigen, auf Magenta bezogenen Farbentwicklungstemperatur und der hohen, auf Cyan bezogenen Farbentwicklungstemperatur ausreichend hoch sein, um reines Magenta auf der Farbentwicklerschicht zu entwickeln. Ist nämlich dieser Temperaturunterschied zu gering, so reagiert möglicherweise ein Teil der cyan-entwickelnden Leukopigment-Komponente in unerwünschter Weise bei der für die Magentaentwicklung bestimmten ersten Temperatur mit der Farbentwicklerkomponente, was zu einer Magentaentwicklung mit Cyantönung führt.

In dem vorstehend erläuterten Beispiel muss außerdem die auf Magenta bezogene, niedrige Farbentwicklungstemperatur größer als 100°C sein, um eine irrtümliche und zufällige Entwicklung von Magenta zu verhindern, da die Farbentwicklerschicht schon unter normalen Umständen oftmals einer Temperatur in einem Bereich von beispielsweise 80 bis 100°C ausgesetzt ist. Liegt die auf Magenta bezogene, tiefe Farbentwicklungstemperatur unter 100°C, so tritt deshalb häufig eine irrtümliche und zufällige Magentaentwicklung auf.

In dem herkömmlichen Mehrfarben-Bilderzeugungsmedium ist die Kombination der verschiedenen Leukopigmente, die zur Ausbildung der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht eingesetzt werden kann, beträchtlichen Einschränkungen unterworfen, da den verschiedenen Leukopigmenten die Farbentwicklungstemperaturen zueigen sind. Wird in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel unter verschiedenen magenta-entwickelnden Leukopigmenten eines ausgewählt, so ist nicht sichergestellt, dass es ein cyan-entwickelndes Leukopigment gibt, das mit dem ausgewählten Leukopigment kombiniert werden kann.

Häufig wünscht der Benutzer, dass nur eine einzige Farbe mit einem gewünschten Farbton in dem Mehrfarben-Bilderzeugungsmedium entwickelt wird. Die Entwicklung nur einer einzigen Farbe mit dem gewünschten Farbton ist jedoch praktisch unmöglich, da die Kombination der verschiedenen Leukopigmente den oben genannten Einschränkungen unterliegt.

Außerdem lässt bei dem herkömmlichen Farbbilderzeugungsmedium die auf die Farbentwicklung bezogene Effizienz der thermischen Energie zu wünschen übrig, da die geringste Farbentwicklungstemperatur größer als 100°C sein muss, um eine irrtümliche und zufällige Farbentwicklung zu vermeiden. Außerdem muss der Temperaturunterschied zwischen der tiefen Farbentwicklungstemperatur und der hohen Farbentwicklungstemperatur ausreichend groß sein.

In dem herkömmlichen Mehrfarben-Bilderzeugungsmedium ist es ferner nicht möglich, einen anderen Pigmenttyp als ein Leukopigment einzusetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Farbbilderzeugungsmedium anzugeben, das so ausgebildet ist, dass die Entwicklung von nur einer Farbe mit dem gewünschten Farbton zuverlässig möglich ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Farbbilderzeugungsmedium des vorstehend genannten Typs anzugeben, das im Hinblick auf die die Farbentwicklung betreffende Effizienz und die die thermische Energie betreffende Effizienz gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein in dem Farbbilderzeugungsmedium verwendetes Farbentwicklermedium anzugeben, das aus einem geeigneten Blattsubstrat und einer darauf ausgebildeten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht besteht und bei dem in der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht enthaltene druckempfindliche Mikrokapseln bei einer höheren Temperatur als einer kritischen Heiztemperatur nicht gequetscht und gebrochen werden.

Die Erfindung löst die vorstehend genannten Aufgaben durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums in einer Querschnittsdarstellung,

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung eines Zeilendruckers, der auf dem in Fig. 1 gezeigten Medium ein Farbbild erzeugt,

Fig. 3 ein bruchstückhaftes Blockdiagramm eines in dem Drucker nach Fig. 2 enthaltenen Thermodruckkopfs mit dessen Treiberschaltung,

Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung zur Illustration, wie ein elektrisches Widerstandselement des Thermodruckkopfs in das Medium nach Fig. 1 eindringt, und darauf einen Magentapunkt, einen Blaupunkt oder einen Cyanpunkt entwickelt,

Fig. 5 einen Graphen, der die Farbentwicklungscharakteristik des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels angibt,

Fig. 6 einen Graphen, der die Farbentwicklungscharakteristik des in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels für den Fall angibt, dass die Dicke einer Farbentwicklerschicht des Mediums variiert wird,

Fig. 7 einen Graphen, der die Farbentwicklungscharakteristik für den Fall angibt, dass die Farbentwicklerschicht des Mediums eine Füllkomponente enthält,

Fig. 8 einen Graphen, der die Farbentwicklungscharakteristik des ersten Ausführungsbeispiels für den Fall angibt, dass der mittlere Durchmesser der in dem Medium enthaltenen druckempfindlichen Mikrokapseln variiert wird,

Fig. 9 einen Graphen, der die Farbentwicklungscharakteristik des ersten Ausführungsbeispiels für den Fall angibt, dass sich das Substratmaterial des Mediums ändert,

Fig. 10 einen Graphen, der die Farbentwicklungscharakteristik des ersten Ausführungsbeispiels für den Fall angibt, dass sich die Festigkeit der Hüllenwände der in dem Medium enthaltenen druckempfindlichen Mikrokapseln ändert,

Fig. 11 einen Graphen, der die Farbentwicklungscharakteristik des ersten Ausführungsbeispiels für den Fall angibt, dass sich die Oberflächenrauhigkeit des Substrats des Mediums ändert,

Fig. 12 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums in einer Querschnittsdarstellung,

Fig. 13 einen Graphen, der die Farbentwicklungscharakteristik des in Fig. 12 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels angibt,

Fig. 14 eine Abwandlung des in Fig. 12 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels in einer Querschnittsdarstellung,

Fig. 15 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums in einer Querschnittsdarstellung,

Fig. 16 einen Graphen, der die Farbentwicklungscharakteristik einer druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht des in Fig. 15 gezeigten dritten Ausführungsbeispiels angibt,

Fig. 17 eine Querschnittsdarstellung eines Zeilendruckers, der auf dem in Fig. 15 gezeigten Medium ein Farbbild erzeugt,

Fig. 18 ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums in einer Querschnittsdarstellung,

Fig. 19 ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums in einer Querschnittsdarstellung,

Fig. 20 ein sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums in einer Querschnittsdarstellung, und

Fig. 21 einen Graphen, der die Farbentwicklungscharakteristik einer zweiten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht des in Fig. 20 gezeigten sechsten Ausführungsbeispiels zeigt.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmedium 10. Das Medium 10 hat ein geeignetes blattförmiges Substrat 12 in Form eines aus Polyethylenterephthalat (PET) bestehenden Blattmaterials sowie eine darauf aufgebrachte Farbentwicklerschicht 14. Das PET-Blatt 12 hat eine Dicke von 0,188 mm. Die Farbentwicklerschicht 14 hat einen Doppelschichtaufbau mit einer auf dem PET-Blatt 12 aufgebrachten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 16P und einer darauf aufgebrachten wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 16T.

Die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 16P ist eine Schicht, die hauptsächlich aus einer für ein Leukopigment bestimmten Farbentwicklerkomponente besteht und in der mehrere druckempfindliche Mikrokapseln 18 gleichmäßig verteilt sind. In Fig. 1 ist die Farbentwicklerkomponente mit den Symbolen X bezeichnet. Als Farbentwicklerkomponente X kann K-5 verwendet werden. K-5 kann von ASAHI DENKA KOGYO K. K. bezogen werden und hat einen Schmelzpunkt von etwa 145°C. Obgleich in Fig. 1 nicht dargestellt, enthält die Farbentwicklerkomponente 16P eine geeignete Menge an Acetessiganilid, das als Sensibilisierungsmittel zum Einstellen des Schmelzpunktes der Farbentwicklerkomponente X dient.

Die druckempfindlichen Mikrokapseln 18 sind beispielsweise mit Magentatinte oder -farbstoff gefüllt, der den von dem Benutzer gewünschten Farbton aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Magentafarbstoff aus einem transparenten, flüssigen Vehikel und einem darin dispers verteilten oder gelösten magenta-entwickelnden Leukopigment. Als flüssiges Vehikel wird ein transparentes Öl, beispielsweise 2,7-Diisopropylnaphthalen eingesetzt, das einen Siedepunkt von etwa 300°C hat. 2,7-Diisopropylnaphthalen kann als KMC-113 von Rütgers Kureha Solvents (RKS) GmbH bezogen werden. Als magenta-entwickelndes Leukopigment wird Red-3 verwendet. Red-3 kann von YAMAMOTO KASEI K. K. bezogen werden und hat einen Schmelzpunkt von etwa 210°C, der im wesentlichen mit der Farbentwicklungstemperatur dieser Substanz gleichzusetzen ist. In Fig. 1 ist der in den druckempfindlichen Mikrokapseln 18 eingekapselte Magentafarbstoff mit M bezeichnet.

Die Hüllenwände der druckempfindlichen Mikrokapseln 18 bestehen aus einem transparenten Melaminharz. Die druckempfindlichen Mikrokapseln 18 haben einen mittleren Durchmesser von etwa 5 bis 6 µm. Die Dicke der Hüllenwände der Mikrokapseln 18 ist so bemessen, dass die Mikrokapseln 18 gequetscht und gebrochen werden, wenn sie über eine Schubkraft einem Druck von mehr als 0,35 MPa ausgesetzt werden. Das Melaminharz hat beispielsweise eine Wärmefestigkeitstemperatur von etwa 300°C.

Die Mikrokapseln dieses Typs können in einem geeigneten Polymerisationsverfahren wie z. B. einem in-situ-Polymerisationsverfahren hergestellt werden. Zur Herstellung der Mikrokapseln 18 werden insbesondere folgende Lösungen (A), (B) und (C) zubereitet: (A) Magentafarbstofflösung KMC-113 (2,7-Diisopropylnaphthalen) 100 g Red-3 3 g
(B) wässrige Kolloidschutzlösung teilweise natriumsulfoniertes Polyvinyl Benzolsulfonsäure 5 g gereinigtes Wasser 95 g
(C) wässrige Melamin-Formalin-Vorpolymer-Lösung Melamin 14 g Formalin 36 g gereinigtes Wasser 50 g

Das in der Zubereitung der wässrigen Melamin-Formalin-Vorpolymer-Lösung (C) verwendete Formalin ist eine wässrige 37 Gew.-%-ige Formaldehydlösung, die mit einer wässrigen 2 Gew.-%-igen Natriumhydroxidlösung auf pH 9 eingestellt ist. Es wird eine Mischung aus 14 g Melamin und 36 g der 37 Gew.-%-igen Formaldehydlösung zubereitet und diese Mischung auf 70°C erwärmt. Nach das Melamin vollständig gelöst ist, werden 50 g gereinigtes Wasser zugegeben und die so erhaltene Mischung gerührt, wodurch die Lösung (C) entsteht.

Die Lösungen (A) und (B) werden gemischt. Diese Mischung wird dann mit einem Homogenisator zu einer O/W-Emulsion (D) gerührt. Die Drehgeschwindigkeit und die Rührzeit des Homogenisators werden so eingestellt, dass die Magentafarbstofflösung (A) in Wasser in Form von Tropfen mit einem mittleren Durchmesser von etwa 4,5 µm suspendiert werden.

Die Lösung (C) wird der Emulsion (D) zugesetzt und mit dieser gemischt. Diese Mischung wird dann bei einer Temperatur von 30°C langsam gerührt. Während des Rührens wird der Mischung eine geeignete Menge an wässriger 20 Gew.-%- iger Essigsäurelösung zugegeben, um den pH-Wert auf einen Bereich von pH 3 bis pH 6 einzustellen. Die Mischung wird dann, während sie eine Stunde lang gerührt wird, auf 60°C erwärmt, um so eine Kondensations-Polymerisationsreaktion herbeizuführen, was zur Entstehung der Mikrokapseln 18 mit einem mittleren Durchmesser von etwa 5 bis 6 µm führt.

Die Dicke der Hüllenwände der so hergestellten Mikrokapseln 18 ist so bemessen, dass die Mikrokapseln 18 gequetscht und gebrochen werden, wenn sie über eine Schubkraft einem Druck von mehr als 0,35 MPa ausgesetzt sind. Die Dicke der Hüllenwand hängt dabei hauptsächlich von der in der wässrigen Melamin- Formalin-Vorpolymer-Lösung (C) enthaltenen Melaminmenge ab: je größer die Melaminmenge ist, desto dicker ist die Hüllenwand.

Die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 16T besteht aus einer mit den Symbolen □ angedeuteten cyan-entwickelnden Leukopigment-Komponente und einer mit den Symbolen X angedeuteten Farbentwicklerkomponente. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird als cyan-entwickelnde Leukopigment- Komponente □ Blau-220 verwendet. Blau-220 ist von YAMADA CHEMICAL K. K. beziehbar und hat einen Schmelzpunkt von etwa 147°C, was im Wesentlichen mit einer Farbentwicklungstemperatur dieser Substanz gleichzusetzen ist. Als Farbentwicklerkomponente X wird K-5 verwendet. Obgleich in Fig. 1 nicht dargestellt, enthält die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 16T ferner eine geeignete Menge an Acetessiganilid, das als Sensibilisierungsmittel dient, um die Farbentwicklungstemperatur der cyan-entwickelnden Leukopigment-Komponente □ und den Schmelzpunkt der Farbentwicklerkomponente X einzustellen.

Zur Herstellung der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 16P wird eine flüssige Verbindung A zubereitet, deren Zusammensetzung in nachfolgender Tabelle angegeben ist:

ZUSAMMENSETZUNGEN GEWICHTSTEILE (1) wässrige Dispersion mit 25 Gew.-% Mikrokapseln 1,0 (2) wässrige Dispersion mit 20 Gew.-% K-5 1,0 (3) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% Acetessiganilid 0,5 (4) wässrige Lösung mit 20 Gew.-% PVA 0,5

Die Zusammensetzung (1) wird zubereitet, indem 25 Gew.-% der Mikrokapseln 18 mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (2) wird zubereitet, indem 20 Gew.-% des Farbentwicklers K-5 mit gereinigtem Wasser gemischt werden, wobei K-5 ein Pulver mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 µm ist.

Die Zusammensetzung (3) wird zubereitet, indem 16 Gew.-% Acetessiganilid als Sensibilisierungsmittel mit gereinigtem Wasser gemischt werden, wobei dieses Sensibilisierungsmittel ebenfalls ein Pulver mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 µm ist.

Die Zusammensetzung (4) wird zubereitet, indem 20 Gew.-% Polyvinylalkohol, kurz PVA, in gereinigtem Wasser gelöst werden, wobei PVA einen Polymerisationsgrad von 500 hat.

Auf das PET-Blatt 12 wird mit einem Mayer-Stab Nr. 3 mit etwa 1 bis 3 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung A aufgebracht. Die so aufgebrachte Schicht wird dann auf natürlichem Wege getrocknet, wodurch die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 16P entsteht.

Der sogenannte "Mayer-Stab" (phonetische Übersetzung) ist in Fachkreisen als Stab bekannt, der dazu dient, eine Fläche mit einem verflüssigten Material zu überziehen. Dabei ist jedem Mayer-Stab eine Zahl zugeordnet. Je größer die Zahl, desto dicker ist der Überzug.

Da die Farbentwicklerschicht 16P Acetessiganilid als Sensibilisierungsmittel enthält, ist der Schmelzpunkt der Farbentwicklerkomponente K-5 von 145°C auf etwa 90°C herabgesetzt. Der Gehalt an Acetessiganilid kann geeignet variiert werden, um den Schmelzpunkt der Farbentwicklerkomponente X einzustellen. Der Polyvinylalkohol (PVA) dient als Binder und sorgt dafür, dass die Farbentwicklerkomponente X und die Mikrokapseln 18 aneinander haften und die Farbentwicklerschicht 16P an dem PET-Blatt 12 haftet.

Zur Herstellung der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 16T wird eine wässrige Verbindung B zubereitet, deren Zusammensetzung in folgender Tabelle angegeben ist:

ZUSAMMENSETZUNGEN GEWICHTSTEILE (1) wässrige Dispersion mit 17 Gew.-% Blue-220 1,0 (2) wässrige Dispersion mit 20 Gew.-% K-5 1,0 (3) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% Stearinsäureamid 0,5 (4) wässrige Lösung mit 20 Gew.-% PVA 0,5

Die Zusammensetzung (1) wird zubereitet, indem 17 Gew.-% Blue-220 als cyanentwickelndes Leukopigment mit gereinigtem Wasser gemischt werden, wobei Blue-220 ein Pulver mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 µm ist.

Die Zusammensetzung (2) wird zubereitet, indem 20 Gew.-% K-5 als Farbentwickler mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (3) wird zubereitet, indem 16 Gew.-% Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel mit gereinigtem Wasser gemischt werden, wobei auch dieses Sensibilisierungsmittel ein Pulver mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 µm ist.

Die Zusammensetzung (4) wird zubereitet, indem 20 Gew.-% Polyvinylalkohol (PVA) mit gereinigtem Wasser gemischt werden, wobei PVA einen Polymerisationsgrad von 500 hat.

Auf die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 16T wird unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 3 mit etwa 1 bis 3 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung B aufgebracht. Die so aufgebrachte Schicht wird dann auf natürlichem Wege getrocknet, wodurch die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 16T und damit das Medium 10 entstehen.

Da die Farbentwicklerschicht 16T Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel enthält, ist der Schmelzpunkt der Farbentwicklerkomponente K-5 von 145°C auf etwa 90°C und die Farbentwicklungstemperatur der cyan-entwickelnden Leukopigment-Komponenten Blue-220 auf etwa 205°C herabgesetzt.

Fig. 2 zeigt einen Thermodrucker. Dieser Thermodrucker ist als Zeilendrucker ausgebildet und erzeugt auf dem Medium 10 ein Farbbild. Mit diesem Thermodrucker kann ein Farbbild mit drei Farben, nämlich Magenta, Blau und Cyan erzeugt werden, wie nachfolgend im Detail erläutert wird.

Der Drucker hat ein rechtwinkliges Parallelepipedgehäuse 20, das an einer Deckwand mit einer Eintrittsöffnung 22 und an einer Seitenwand mit einer Austrittsöffnung 24 versehen ist. Das Medium 10 wird durch die Eintrittsöffnung 22 in das Gehäuse 20 eingeführt und dann aus der Austrittsöffnung 24 ausgestoßen, nachdem auf ihm ein Farbbild erzeugt worden ist. In Fig. 2 ist der Transportweg 26 des Mediums 10 durch die gestrichelte Linie dargestellt.

In dem Gehäuse 20 legt eine Führungsplatte 28 einen Teil des Transportweges 26 des Mediums 10 fest. An einer Oberfläche der Führungsplatte 28 ist ein Thermodruckkopf 30 befestigt. Der Thermodruckkopf 30 ist als Zeilendruckkopf ausgebildet und erstreckt sich senkrecht zur Transportrichtung des Mediums 10.

Wie in Fig. 3 gezeigt, hat der Thermodruckkopf 30 mehrere Heizelemente oder elektrische Widerstandselemente R1 bis Rn, von denen nur die Elemente R1, R2 und R3 gezeigt sind. Die Widerstandselemente R1 bis Rn sind fluchtend in Längsrichtung des ersten Thermodruckkopfs 30 angeordnet und an eine Treiberschaltung 31 angeschlossen. Über die Treiberschaltung 31 werden sie entsprechend Farbpixelsignalen, die auf eine Einzelzeile bezogen sind, wahlweise elektrisch gespeist.

Wird eines der Widerstandselemente R1 bis Rn entsprechend einem Magenta- Pixelsignal elektrisch gespeist, so wird dieses Widerstandselement auf eine Temperatur von 90°C erwärmt. Wird dagegen eines der Widerstandselemente R1 bis Rn entsprechend einem Blau-Pixelsignal elektrisch gespeist, so wird dieses Widerstandselement auf eine Temperatur von 120°C erwärmt. Wird schließlich eines der Widerstandselemente R1 bis Rn entsprechend einem Cyan-Pixelsignal elektrisch gespeist, so wird dieses Widerstandselement auf eine Temperatur von etwa 180°C erwärmt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist dem Thermodruckkopf 30 eine Druckwalze 34 zugeordnet, die aus einem geeigneten Hartgummimaterial besteht. Die Druckwalze 34 ist mit einer Federvorspanneinheit 36 versehen, über die sie mit einem Druck von 1,4 MPa elastisch gegen den Thermodruckkopf 30 gedrückt wird. Der Druck von 1,4 MPa liegt über dem kritischen Brechdruck von 0,35 MPa der druckempfindlichen Mikrokapseln 18.

In Fig. 2 ist eine Schaltkarte 36 gezeigt, die der Steuerung der Druckoperation des Thermodruckers dient. Eine elektrische Hauptstromquelle 38 dient der elektrischen Speisung der Schaltkarte 36, welche die Treiberschaltung 31 enthält.

Während der Druckoperation rotiert die Druckwalze 34 unter der Steuerung der Schaltkarte 36 mit einer vorgegebenen Umfangsgeschwindigkeit im Gegenuhrzeigersinn (vgl. Fig. 2), so dass das in die Eintrittsöffnung 22 eingeführte Medium 10 längs des Transportweges 26 auf die Austrittsöffnung 24 zu bewegt wird. Das Medium 10 wird dabei so eingeführt, dass sich die Farbentwicklerschicht 14 in direktem Kontakt mit dem Thermodruckkopf 30 befindet.

Läuft das Medium 10 zwischen dem Thermodruckkopf 30 und der Druckwalze 34 hindurch, so ist die Farbentwicklerschicht 14 des Mediums 10 dem Druck von 1,4 MPa ausgesetzt, den die Widerstandselemente R1 bis Rn des Thermodruckkopfs 30 mit ihrer Schubkraft erzeugen. So lange noch keines der Widerstandselemente elektrisch gespeist und damit auf eine Temperatur von mindestens 90°C erwärmt ist, kann jedoch keines der Widerstandselemente mit seiner Schubkraft den Druck von 1,4 MPa direkt auf die Mikrokapseln ausüben, da die Farbentwicklerschicht 14 in fester Phase vorliegt. Dadurch wird verhindert, dass die Mikrokapseln 18 gebrochen und gequetscht werden.

Wird jedoch eines der Widerstandselemente R1 bis Rn entsprechend einem Farbpixelsignal elektrisch gespeist, so wird dieses auf eine Temperatur von mindestens 90°C erwärmt, wodurch die Farbentwicklerkomponente X durch das Vorhandensein des Sensibilisierungsmittels (Stearinsäureamid) thermisch erweicht oder schmilzt. Das erwärmte Widerstandselement dringt deshalb in die Farbentwicklerschicht 14 ein, wie Fig. 4 beispielhaft zeigt. Die in dem Eindringbereich der Farbentwicklerschicht 14 enthaltenen druckempfindlichen Mikrokapseln 18 sind so direkt dem Druck von 1,4 MPa ausgesetzt, den das erwärmte Widerstandselement über seine Schubkraft ausübt. Diese Mikrokapseln 18 werden deshalb gequetscht und gebrochen und setzen Magentafarbstoff frei.

Beruht die Speisung des Widerstandselementes auf dem Magenta-Pixelsignal, so beträgt die Heiztemperatur des Widerstandselementes 90°C. Es wird so ein Magentapunkt auf der Farbentwicklerschicht 14 erzeugt, da die Heiztemperatur des Heizelementes mit 90°C geringer als die Farbentwicklungstemperatur von 105°C der cyan-entwickelnden Leukopigment-Komponente □ ist und so nur Magenta entwickelt wird.

Sickert der Magentafarbstoff aus einer gebrochenen Mikrokapsel 18, so reagiert die in dem Magentafarbstoff enthaltene magenta-entwickelnde Leukopigment- Komponente unabhängig von der Farbentwicklungstemperatur unmittelbar mit dem Farbentwickler, da das magenta-entwickelnde Leukopigment in dem transparenten Öl (KMC-113) gelöst ist.

Beruht die Speisung des betreffenden Widerstandselementes auf dem Blau- Pixelsignal, so beträgt die Heiztemperatur des Widerstandselementes 120°C. Es wird so ein Blaupunkt auf der Farbentwicklerschicht 14 erzeugt, da die Heiztemperatur des Widerstandselementes mit 120°C größer als die Farbentwicklungstemperatur von 105°C der cyan-entwickelnden Leukopigment-Komponente □ ist und so sowohl Magenta als auch Cyan entwickelt werden.

Beruht die Speisung des betreffenden Widerstandselementes auf dem Cyan- Pixelsignal, so wird das Widerstandselement auf 180°C erwärmt. Deshalb sollten eigentlich sowohl Magenta als auch Cyan entwickelt werden, und dabei aus dem gleichen Grund wie bei der auf dem Blau-Pixelsignal beruhenden Speisung des Widerstandselementes einen Blaupunkt auf der Farbentwicklerschicht 14 erzeugen. Überraschenderweise wurde jedoch herausgefunden, dass die Mikrokapseln 18 nicht gequetscht und gebrochen wurden, wenn das betreffende Widerstandselement instantan auf die über einer kritischen Temperatur liegenden Temperaturen (180°C) erwärmt wurde, wie nachfolgend erläutert wird. Da folglich nur Cyan entwickelt wird, wird auf der Farbentwicklerschicht 14 ein Cyanpunkt erzeugt.

Mit dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodrucker kann auf dem Medium 10 ein Farbbild mit Magentapunkten, Blaupunkten und Cyanpunkten aufgezeichnet werden. Die Punktgröße, d. h. der Durchmesser dieser Punkte entspricht der Größe der Widerstandselemente R1 bis Rn und beträgt etwa 50 bis 100 µm.

Das vorstehend genannte überraschende Phänomen wurde unerwarteter Weise in Experimenten gefunden, die der Erfinder durchgeführt hat, um Farbentwicklungscharakteristiken verschiedener Farbbilderzeugungsmedien zu untersuchen.

In Fig. 5 sind die Ergebnisse eines solchen von dem Erfinder durchgeführten Experimentes an Hand eines Graphen gezeigt. In diesem Experiment wurden Bilderzeugungsmedien versuchsweise unter den gleichen Bedingungen wie das erste Ausführungsbeispiel des Mediums 10 hergestellt und unter Verwendung des in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodruckers Farbentwicklungscharakteristiken für die Versuchsmedien (10) untersucht. In diesem Experiment wurde der von den Widerstandselementen R1 bis Rn auf die Versuchsmedien ausgeübte Druck diskret in einem Bereich von 0,35 MPa bis 2,8 MPa und die Heiztemperatur der Widerstandselemente R1 bis Rn diskret in einem Bereich von 55°C bis 200°C variiert.

In dem Graphen nach Fig. 5 gibt ein schraffierter Bereich MA einen Magenta- Entwicklungsbereich, ein schraffierter Bereich CY einen Cyan- Entwicklungsbereich und ein mit MA/CY bezeichneter, kreuzschraffierter Überlappungsbereich der beiden vorstehend genannten Bereiche MA und CY einen Blau- Entwicklungsbereich an. Beträgt der Druck 0,35 MPa, so ist der Magenta- Entwicklungsbereich MA als Temperaturbereich zwischen kritischen Temperaturen T1 und T2, der Cyan-Entwicklungsbereich CY als Temperaturbereich oberhalb einer kritischen Temperatur t1 und der Blau-Entwicklungsbereich MA/CY als Temperaturbereich zwischen den kritischen Temperaturen t1 und T2 definiert. Die Temperatur T1 beträgt 90°C, die Temperatur T2 165°C und die Temperatur t1 105°C. Eine kritische Temperatur T2 entsprechend 200°C ist der Einfachheit halber als obere Grenze des Cyan-Entwicklungsbereichs festgelegt.

Ist der Druck gleich 0,35 MPa und übersteigt die Heiztemperatur des Widerstandselementes R1 bis Rn die kritische Temperatur T2 von 165°C, so werden die Mikrokapseln 18 nicht gequetscht und gebrochen, wie aus dem Graphen nach Fig. 5 hervorgeht. Selbst wenn der Druck ausgehend von 0,35 MPa ansteigt, nimmt die kritische Temperatur ausgehend von 165°C nur insignifikant zu. Ist die Heiztemperatur des betreffenden Widerstandselementes größer als die kritische Temperatur von 165°C, so ist es also unmöglich, die Mikrokapseln 18 zu quetschen und zu brechen.

Der Grund dafür, dass die Mikrokapseln 18 wie vorstehend erläutert, nicht gequetscht und gebrochen werden, könnte wie folgt erklärt werden:

Wird das betreffende Widerstandselement auf die kritische Temperatur von 165°C erwärmt, so wird ein Teil der Farbentwicklerschicht 14, auf die das Heizelement einwirkt, infolge eines Anstiegs der Wärmestrahlung des erwärmten Widerstandselementes instantan geschmolzen, wodurch die Verflüssigung des geschmolzenen Materials erleichtert wird, was wiederum dazu führt, dass die Mikrokapseln 18 aus dem Zwischenraum, d. h. der Berührungsstelle zwischen dem PET-Blatt 12 und dem betreffenden Widerstandselement gleiten, ohne gequetscht und gebrochen zu werden. Ansonsten tauchen die Mikrokapseln 18 in das geschmolzene Material ein, so dass der Brechdruck nicht in ausreichender Weise auf die eingetauchten Mikrokapseln 18 ausgeübt werden kann, so dass diese nicht gequetscht und gebrochen werden.

Die vorstehend genannten verschiedenen Druckparameter des in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodruckers werden auf Grundlage der in dem Graphen nach Fig. 5 gezeigten Farbentwicklungscharakteristiken festgelegt. So ist der Druck von 1,4 MPa, den die Widerstandselemente R1 bis Rn auf das Medium 10 ausüben, auf Grundlage des Graphen nach Fig. 5 in geeigneter Weise gewählt. Gleiches gilt für die Temperaturen von 90°C, 120°C und 180°C als Magenta-, Blau- bzw. Cyan- Entwicklungstemperatur.

Um das vorstehend erläuterte Phänomen weitergehend zu studieren, wurden unterschiedliche Arten von Bilderzeugungsmedien versuchsweise unter Bedingungen hergestellt, die sich von denen des Mediums 10 gemäß erstem Ausführungsbeispiel unterschieden.

In einem Medium erster Art ist eine Farbentwicklerschicht (14) dicker ausgebildet als im ersten Ausführungsbeispiel. So wurde eine druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) ausgebildet, indem unter Verwendung eines Mayer- Stabes Nr. 6 auf ein PET-Blatt (12) die vorstehend genannte wässrige Verbindung A mit etwa 4 bis 6 g je Quadratmeter aufgebracht wurde. Dann wurde eine wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16T) ausgebildet, indem unter Anwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 auf die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) mit etwa 4 bis 6 g je Quadratmeter die vorstehend genannte wässrige Verbindung B aufgebracht wurde.

Für das Medium erster Art wurden mit dem in den Fig. 2 bis 3 gezeigten Thermodrucker die Farbentwicklungscharakteristiken untersucht, indem ein Experiment in gleicher Weise wie oben erläutert durchgeführt wurde. Die Ergebnisse dieses Experimentes sind in dem Graphen nach Fig. 6 dargestellt. Entsprechend dem in Fig. 5 gezeigten Graphen ist in dem Graphen nach Fig. 6 der Magenta- Entwicklungsbereich mit MA, der Blau-Entwicklungsbereich mit MA/CY und der Cyan-Entwicklungsbereich mit CY bezeichnet.

Wie sich aus einem Vergleich des Graphen nach Fig. 6 mit dem Graphen nach Fig. 5 ergibt, wird der Magenta-Entwicklungsbereich MA schmaler, wenn die Farbentwicklerschicht (14) dicker ausgebildet wird. Die Schmalheit des Magenta- Entwicklungsbereichs MA wird mit der Tatsache begründet, dass das Gleiten der Mikrokapseln (18) aus dem Zwischenraum zwischen dem PET-Blatt (12) und dem betreffenden Widerstandselement durch den Anstieg der Dicke der Farbentwicklerschicht (14) weiter vereinfacht wird. Die Ausdehnung des Magenta- Entwicklungsbereichs MA kann also eingestellt werden, indem die Dicke des Farbentwicklerbereichs (14) variiert wird.

In einem Medium zweiter Art wurde der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht (16P) ein Füllmittel zugegeben. Als Füllmittel wurde Aerojiru-200 eingesetzt, das von JAPAN AEROJIRU K. K. bezogen werden kann, woraus sich der Name "AEROJIRU" ableitet (phonetische Übersetzung).

Eine Zugabezusammensetzung wurde zubereitet, indem 5 Gew.-% Aerojiru-200 mit gereinigtem Wasser gemischt und 2,0 Gewichtsteile dieser Zugabezusammensetzung der wässrigen Verbindung A zugegeben wurden. Auf diese Weise wurde eine wässrige Verbindung A' zubereitet, die im Wesentlichen identisch mit der wässrigen Verbindung A ist, abgesehen davon, dass sie 2,0 Gewichtsteile Zugabezusammensetzung enthält. Die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) wurde ausgebildet, indem unter Verwendung eines Mayer- Stabes Nr. 6 auf ein PET-Blatt (12) mit 4 bis 6 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung A' aufgebracht wurde. Dann wurde eine wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16T) ausgebildet, indem unter Verwendung des Mayer-Stabes Nr. 6 auf die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) mit etwa 4 bis 6 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung B aufgebracht wurde. Das Medium zweiter Art ist damit identisch mit dem Medium erster Art (vgl. Fig. 6), abgesehen davon, dass die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) das Füllmittel (Aerojiru-200) enthält.

An dem Medium zweiter Art wurde mit dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodrucker ein Experiment in oben erläuterter Weise durchgeführt, um die Farberzeugungscharakteristik zu untersuchen. Die Ergebnisse dieses Experimentes sind in dem Graphen nach Fig. 7 dargestellt, in dem der Magenta-Entwicklungsbereich mit MA, der Blau-Entwicklungsbereich mit MA/CY und der Cyan- Entwicklungsbereich mit CY bezeichnet ist.

Wie aus dem Vergleich des Graphen nach Fig. 7 mit dem Graphen nach Fig. 6 hervorgeht, wird der Magenta-Entwicklungsbereich MA aufgeweitet, wenn der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht (16P) das Füllmittel (Aerojiru-200) zugegeben wird. Die vergrößerte Breite des Magenta- Entwicklungsbereichs MA wird dadurch erklärt, dass durch die Zugabe des Füllmittels (Aerojiru-200) in die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) die Mikrokapseln (18) daran gehindert sind, aus dem Zwischenraum zwischen dem PET-Blatt (12) und dem betreffenden Widerstandselement zu gleiten. Die Ausdehnung des Magenta-Entwicklungsbereichs MA kann also dadurch eingestellt werden, dass der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht (16P) das Füllmittel zugegeben wird.

In einem Medium dritter Art wurden die vorstehend genannten Mikrokapseln 18, die einen mittleren Durchmesser von 5 bis 6 µm haben, durch druckempfindliche Mikrokapseln mit einem mittleren Durchmesser von etwa 3 µm ersetzt. Diese Mikrokapseln mit einem mittleren Durchmesser von etwa 3 µm wurden so ausgebildet, dass sie gequetscht und gebrochen werden, wenn sie über eine Schubkraft dem Druck von mehr als etwa 0,35 MPa ausgesetzt werden.

Es wurde eine wässrige Verbindung A" zubereitet, die abgesehen davon, dass die Mikrokapseln einen mittleren Durchmesser von etwa 3 µm haben, identisch mit der wässrigen Verbindung A ist. Eine druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) wurde ausgebildet, indem unter Verwendung eines Mayer- Stabes Nr. 6 auf ein PET-Blatt (12) die wässrige Verbindung A" aufgebracht wurde. Dann wurde eine wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16T) ausgebildet, indem unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 auf die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) mit etwa 4 bis 6 je Quadratmeter die wässrige Verbindung B aufgebracht wurde. Das Medium dritter Art ist also identisch mit dem Medium erster Art (vgl. Fig. 6), abgesehen davon, dass die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht Mikrokapseln enthält, deren mittlerer Durchmesser etwa 3 µm beträgt.

An dem Medium dritter Art wurden die Farbentwicklungscharakteristiken unter Verwendung des in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodruckers untersucht, indem ein Experiment in oben erläuterter Weise durchgeführt wurde. Die Ergebnisse dieses Experimentes sind in dem Graphen nach Fig. 8 dargestellt, in dem der Magenta-Entwicklungsbereich mit MA, der Blau-Entwicklungsbereich mit MA/CY und der Cyan-Entwicklungsbereich mit CY bezeichnet ist.

Wie aus dem Vergleich des Graphen nach Fig. 8 mit dem Graphen nach Fig. 6 hervorgeht, wird der Magenta-Entwicklungsbereich MA schmaler, wenn der mittlere Durchmesser der Mikrokapseln verkleinert wird. Dieses Schmalerwerden des Magenta-Entwicklungsbereichs MA wird mit der Tatsache erklärt, dass mit Abnahme des mittleren Durchmessers der Mikrokapseln das Gleiten der Mikrokapseln aus dem Zwischenraum zwischen dem PET-Blatt (12) und dem betreffenden Widerstandselement weiter erleichtert wird. Die Ausdehnung des Magenta- Entwicklungsbereichs MA kann also eingestellt werden, indem der mittlere Durchmesser der druckempfindlichen Mikrokapseln (18) variiert wird.

In einem Medium vierter Art wurde das PET-Blatt (12) durch ein gestrichenes Papier (Streichpapier, beschichtetes Papier) ersetzt. Dieses gestrichene Papier hat eine Dicke von 0,072 mm und einen Bekk-Glättegrad von mehr als 1000. Eine druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) wurde ausgebildet, indem unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 auf das gestrichene Papier mit etwa 4 bis 6 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung A aufgebracht wurde. Dann wurde eine wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16T) ausgebildet, indem unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 auf die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht mit etwa 4 bis 6 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung B aufgebracht wurde. Das Medium vierter Art ist damit identisch mit dem Medium erster Art (vgl. Fig. 6), abgesehen davon, dass das PET-Blatt (12) durch das gestrichene Papier ersetzt ist.

An dem Medium vierter Art wurden mit dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodrucker die Farbentwicklungscharakteristiken untersucht, indem im Wesentlichen in gleicher Weise wie oben erläutert ein Experiment durchgeführt wurde, wobei jedoch der von den Widerstandselementen R1 bis Rn auf das Medium vierter Art ausgeübte Druck diskret in einem Bereich von 0,7 MPa bis 4,2 MPa variiert wurde. Die Ergebnisse dieses Experimentes sind in dem Graphen nach Fig. 9 dargestellt, in dem der Magenta-Entwicklungsbereich mit MA, der Blau- Entwicklungsbereich mit MA/CY und der Cyan-Entwicklungsbereich mit CY dargestellt ist.

Wie aus dem Vergleich des Graphen nach Fig. 9 mit dem Graphen nach Fig. 6 hervorgeht, wird der Magenta-Entwicklungsbereich MA schmaler, wenn das PET- Blatt (12) durch das gestrichene Papier ersetzt wird. Dies wird damit begründet, dass das gestrichene Papier weicher als das PET-Blatt (12) ist. Wegen der Weichheit des gestrichenen Papiers kann der Brechdruck nicht in ausreichenden Maße auf die Mikrokapseln (18) einwirken. Durch geeignete Wahl des Materials des blattförmigen Substrats (12) kann also die Ausdehnung des Magenta- Entwicklungsbereichs MA eingestellt werden.

In einem Medium fünfter Art wurden druckempfindliche Mikrokapseln verwendet, deren Hüllenwände dünner als die der vorstehend genannten Mikrokapseln 18 sind. Diese Mikrokapseln wurden im wesentlichen in der Weise hergestellt, wie es oben erläutert wurde. Jedoch wurde der Melamingehalt in der wässrigen Melamin- Formalin-Vorpolymer-Lösung (C) von 14 g auf 11,2 g verringert. Die Mikrokapseln sind so verglichen mit den Mikrokapseln 18 leichter brechbar.

Es wurde eine wässrige Verbindung A''' zubereitet, die identisch mit der wässrigen Verbindung A ist, abgesehen davon, dass die Mikrokapseln verglichen mit den oben genannten Mikrokapseln 18 leichter brechbar sind. Eine druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) wurde ausgebildet, indem unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 auf ein gestrichenes Papier mit etwa 4 bis 6 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung A''' aufgebracht wurde. Dann wurde eine wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16T) ausgebildet, indem unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 auf der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht (16P) mit etwa 4 bis 6 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung B aufgebracht wurde. Das gestrichene Papier hat eine Dicke von 0,072 mm und einen Bekk-Glättegrad von mehr als 1000. Das Medium fünfter Art ist identisch mit dem Medium vierter Art (vgl. Fig. 9), abgesehen davon, dass die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) Mikrokapseln enthält, die verglichen mit den oben genannten Mikrokapseln 18 leichter brechbar sind.

An dem Medium fünfter Art wurden die Farbentwicklungscharakteristiken unter Verwendung der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodruckers untersucht, indem ein Experiment im Wesentlichen in gleicher Weise wie oben erläutert durchgeführt wurde, abgesehen davon, dass der von den Widerstandselementen R1 bis Rn auf das Medium fünfter Art ausgeübte Druck diskret in einem Bereich von 0,7 MPa bis 4,2 MPa variiert wurde. Die Ergebnisse dieses Experimentes sind in dem Graphen nach Fig. 10 dargestellt, in dem der Magenta-Entwicklungsbereich mit MA, der Blau-Entwicklungsbereich mit MA/CY und der Cyan-Entwicklungsbereich mit CY bezeichnet ist.

Wie ein Vergleich des Graphen nach Fig. 10 mit dem Graphen nach Fig. 9 zeigt, wird der Magenta-Entwicklungsbereich MA erweitert, wenn die betreffenden Mikrokapseln leichter brechbar als die oben genannten Mikrokapseln 18 sind. Die Tatsache, dass der Magenta-Entwicklungsbereich MA in seiner Breite zugenommen hat, wird dadurch erklärt, dass die betreffenden Mikrokapseln leichter brechbar als die oben genannten Mikrokapseln 18 sind. Durch Variieren der Hüllenwanddicke der druckempfindlichen Mikrokapseln ist es also möglich, die Ausdehnung des Magenta-Entwicklungsbereichs MA einzustellen.

In einem Medium sechster Art wurde an Stelle eines PET-Blattes (12) ein gestrichenes Papier verwendet. Das gestrichene Papier hat eine Dicke von 0,072 mm und einen Bekk-Glättegrad von 300 bis 400. Eine druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16P) wurde ausgebildet, indem unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 auf das gestrichene Papier mit etwa 4 bis 6 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung A aufgebracht wurde. Es wurde dann eine wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht (16T) ausgebildet, indem auf die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 mit etwa 4 bis 6 g die wässrige Verbindung B aufgebracht wurde. Das Medium sechster Art ist identisch mit dem Medium vierter Art (vgl. Fig. 9), abgesehen davon, dass das gestrichene Papier mit dem Bekk-Glättegrad von mehr als 1000 durch das gestrichene Papier mit einem Bekk-Glättegrad von 300 bis 400 ersetzt ist, d. h. das verwendete Papier eine größere Oberflächenrauhigkeit als das in dem Medium vierter Art verwendete Papier hat.

An dem Medium sechster Art wurden mit dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodrucker die Farbentwicklungscharakteristiken untersucht, indem im Wesentlichen in gleicher Weise wie oben erläutert ein Experiment durchgeführt wurde, abgesehen davon, dass der von den Widerstandselementen R1 bis Rn auf das Medium vierter Art ausgeübte Druck diskret in einem Bereich von 0,7 MPa bis 4,2 MPa variiert wurde. Die Ergebnisse dieses Experimentes sind in dem Graphen nach Fig. 11 dargestellt, in dem der Magenta-Entwicklungsbereich mit MA, der Blau-Entwicklungsbereich mit MA/CY und der Cyan-Entwicklungsbereich mit CY bezeichnet ist.

Wie ein Vergleich des Graphen nach Fig. 11 mit dem Graphen nach Fig. 9 zeigt, wird der Magenta-Entwicklungsbereich MA erweitert, wenn an Stelle eines gestrichenen Papiers mit glatter Oberfläche ein gestrichenes Papier mit rauher Oberfläche verwendet wird. Es ist davon auszugehen, dass die vergrößerte Breite des Magenta-Entwicklungsbereichs MA aus der Tatsache resultiert, dass die Mikrokapseln durch die rauhe Oberfläche des Papiers daran gehindert sind, aus dem Zwischenraum zwischen dem PET-Blatt und dem betreffenden Widerstandselement zu gleiten. Die Ausdehnung des Magenta-Entwicklungsbereichs MA kann also eingestellt werden, indem die Oberflächenrauhigkeit des blattförmigen Substrats variiert wird.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, dass die Ausdehnung des Magenta-Entwicklungsbereichs MA durch Auswahl und Variation mindestens eines der folgenden Parameter reguliert werden kann: Dicke der Farbentwicklerschicht 14; in der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 16P enthaltene Menge an Füllmittel; mittlerer Durchmesser der druckempfindlichen Mikrokapseln 18; Material des blattförmigen Substrats 12; Hüllenwandfestigkeit der druckempfindlichen Mikrokapseln 18; Oberflächenrauhigkeit des blattförmigen Substrats 12.

In dem ersten Ausführungsbeispiel unterliegt das cyan-entwickelnde Leukopigment, das zur Ausbildung der Farbentwicklerschicht 14 verwendet wird, beträchtlichen Einschränkungen, da die cyan-entwickelnde Leukopigment-Komponente eine Farbentwicklungstemperatur von 105°C aufweisen muss, damit die Farbentwicklerschicht 14 die in dem Graphen nach Fig. 5 gezeigte Farbentwicklungscharakteristik hat. Dagegen kann das magenta-entwickelnde Leukopigment, das in den Mikrokapseln 18 verwendet wird, im Wesentlichen ohne jede Einschränkung ausgewählt werden. In dem erläuterten Ausführungsbeispiel basiert der in den Mikrokapseln 18 eingekapselte Magentafarbstoff auf Red-3. Es kann jedoch auch ein magenta-entwickelndes Leukopigment anderer Art eingesetzt werden, das den gewünschten Farbton aufweist.

Als in den Mikrokapseln 18 eingekapselter Farbstoff kann an Stelle eines Leukopigments auch ein anderes Pigment verwendet werden, vorausgesetzt, die Hüllenwände der Mikrokapseln 18 sind weiß gefärbt. In diesem Fall kann der druck- und wärmeempfindliche Farbentwickler 16P als Binderschicht ausgebildet sein, in der die Mikrokapseln gleichmäßig verteilt sind und die aus einem geeigneten Wachsmaterial mit einem niedrigen Schmelzpunkt von etwa 90°C besteht.

Fig. 12 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums 40. Das Medium 40 besteht aus einem Blatt gestrichenen Papiers 42 und einer darauf aufgebrachten Farbentwicklerschicht 44. Das Papierblatt 42 hat eine Dicke von 0,072 mm und einen Bekk-Glättegrad von 400. Die Farbentwicklerschicht 44 hat einen Doppelschichtaufbau mit einer auf dem Papierblatt 42 aufgebrachten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 46P und einer darauf aufgebrachten wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 46T.

Die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 46P ist als wärmeempfindliche Schicht ausgebildet, in der mehrere druckempfindliche Mikrokapseln 48 gleichmäßig verteilt sind. Die wärmeempfindliche Schicht besteht dabei aus einer mit den Symbolen Δ angedeuteten schwarz-entwickelnden Leukopigment- Komponente und einer mit den Symbolen X angedeuteten Farbentwicklerkomponente. Als schwarz-entwickelnde Leukopigment-Komponente Δ wird ETAC eingesetzt. ETAC kann von YAMADA CHEMICAL K. K. bezogen werden und hat einen Schmelzpunkt von etwa 208°C, der im Wesentlichen mit der Farbentwicklungstemperatur dieser Substanz gleichgesetzt werden kann. Als Farbentwicklerkomponente X wird K-5 verwendet. Obgleich in Fig. 12 nicht dargestellt, enthält die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 46P eine geeignete Menge an Stearinsäureamid, das als Sensibilisierungsmittel dient, um die Farbentwicklungstemperaturen der schwarz-entwickelnden Leukopigment-Komponente Δ und der Farbentwicklerkomponente X einzustellen.

Die druckempfindlichen Mikrokapseln 48 sind im Wesentlichen identisch mit den in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Mikrokapseln 18. Die Mikrokapseln 48 sind mit Magentatinte oder -farbstoff gefüllt, der aus KMC-113 und Red-3 besteht. Sie sind so ausgebildet, dass sie gequetscht und gebrochen werden, wenn sie über eine entsprechende Schubkraft dem Druck von mehr als etwa 0,35 MPa ausgesetzt werden.

Die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 46T besteht aus einer mit den Symbolen ○ angedeuteten smaragdgrün-entwickelnden Leukopigment- Komponente und einer mit den Symbolen X angedeuteten Farbentwicklerkomponente. Als smaragdgrün-entwickelnde Leukopigment-Komponente ○ wird GREEN-118 verwendet. GREEN-118 kann von YAMAMOTO KASEI K. K. bezogen werden und hat einen Schmelzpunkt von etwa 243°C, der im Wesentlichen mit der Farbentwicklungstemperatur dieser Substanz gleichzusetzen ist. Als Farbentwicklerkomponente X wird K-5 verwendet. Obgleich in Fig. 12 nicht dargestellt, enthält die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 46T eine geeignete Menge an Stearinsäureamid, das als Sensibilisierungsmittel zum Einstellen der Farbentwicklungstemperatur der smaragdgrün-entwickelnden Leukopigment-Komponente ○ und des Schmelzpunktes der Farbentwicklerkomponente X dient.

Zur Herstellung der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 46P wird eine wässrige Verbindung C zubereitet, deren Zusammensetzung in folgender Tabelle angegeben ist:

ZUSAMMENSETZUNGEN GEWICHTSTEILE (1) wässrige Dispersion mit 25 Gew.-% Mikrokapseln 1,0 (2) wässrige Dispersion mit 17 Gew.-% ETAC 1,0 (3) wässrige Dispersion mit 20 Gew.-% K-5 1,0 (4) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% Stearinsäureamid 0,5 (5) wässrige Lösung mit 20 Gew.-% PVA 0,5

Die Zusammensetzung (1) wird zubereitet, indem 25 Gew.-% der Mikrokapseln 48 mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (2) wird zubereitet, indem 17 Gew.-% ETAC als schwarzentwickelndes Leukopigment mit gereinigtem Wasser gemischt werden, wobei ETAC ein Pulver mit einem mittleren Durchmesse von weniger als 1 µm ist.

Die Zusammensetzung (3) wird zubereitet, indem 20 Gew.-% von K-5 als Farbentwickler mit gereinigtem Wasser zubereitet werden.

Die Zusammensetzung (4) wird zubereitet, indem 16 Gew.-% Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel mit gereinigtem Wasser gemischt werden, wobei dieses Sensibilisierungsmittel ein Pulver mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 µm ist.

Die Zusammensetzung (5) wird zubereitet, indem 20 Gew.-% Polyvinylalkohol (PVA) in gereinigtem Wasser gelöst werden, wobei PVA einen Polymerisationsgrad von 500 hat.

Auf das gestrichene Papier 42 wird unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 mit etwa 4 bis 6 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung A aufgebracht. Die so aufgebrachte Schicht wird dann auf natürlichem Wege getrocknet, wodurch sich die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 46P bildet.

Da die Farbentwicklerschicht 46P Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel enthält, ist der Schmelzpunkt der Farbentwicklerkomponente K-5 von 145°C auf etwa 90°C und die Farbentwicklungstemperatur des schwarz-entwickelnden Leukopigments ETAC auf etwa 180°C herabgesetzt.

Zur Herstellung der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 46T wird eine wässrige Verbindung D zubereitet, deren Zusammensetzung in folgender Tabelle angegeben ist:

ZUSAMMENSETZUNGEN GEWICHTSTEILE (1) wässrige Dispersion mit 17 Gew.-% GREEN-118 1,0 (2) wässrige Dispersion mit 20 Gew.-% K-5 1,0 (3) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% Stearinsäureamid 0,5 (4) wässrige Lösung mit 20 Gew.-% PVA 0,5

Die wässrige Verbindung D ist im wesentlichen identisch mit der wässrigen Verbindung B, abgesehen davon, dass die Zusammensetzung (1) durch Mischen von 17 Gew.-% GREEN-118 als smaragdgrün-entwickelndes Leukopigment mit gereinigtem Wasser zubereitet wird, wobei GREEN-118 ein Pulver mit einer mittleren Durchmesser von weniger als 1 µm ist.

Auf die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 46P wird unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 mit etwa 4 bis 6 g je Quadratmeter die wässrige Verbindung D aufgebracht. Die so aufgebrachte Schicht wird dann auf natürlichem Wege getrocknet, wodurch sich die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 46T und schließlich das Bilderzeugungsmedium 40 ausbildet.

Da die Farbentwicklerschicht 46T Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel enthält, ist der Schmelzpunkt der Farbentwicklerkomponente K-5 von 145°C auf etwa 90°C und die Farbentwicklungstemperatur der smaragdgrün-entwickelnden Leukopigment-Komponente GREEN-118 auf etwa 105°C herabgesetzt.

An dem Medium 40 wurde mit dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodrucker ein Experiment durchgeführt, um die Farbentwicklungscharakteristiken zu untersuchen. In diesem Experiment wurde der von den Widerstandselementen R1 bis Rn auf das Medium 40 ausgeübte Druck diskret in einem Bereich von 0,35 MPa bis 2,8 MPa und die Heiztemperatur der Widerstandselemente diskret in einem Bereich von 80°C bis 200°C variiert.

Die Ergebnisse dieses Experimentes sind in dem Graphen nach Fig. 13 dargestellt. In diesem Graphen gibt ein schraffierter Bereich MA einen Magenta- Entwicklungsbereich, ein schraffierter Bereich EG einen Smaragdgrün- Entwicklungsbereich, ein durch die Überlappung der beiden Bereiche MA und EG gebildeter kreuzschraffierter Bereich MA/EG einen Dunkelblau- Entwicklungsbereich und ein kreuzschraffierter Bereich BK einen Schwarz- Entwicklungsbereich an. Bei einem Druck von 0,5 MPa ist der Magenta- Entwicklungsbereich MA als Temperaturbereich zwischen kritischen Temperaturen TT1 und TT2, der Smaragdgrün-Entwicklungsbereich EG als Temperaturbereich oberhalb einer kritischen Temperatur tt1, der Dunkelblau- Entwicklungsbereich MA/EG als Temperaturbereich zwischen den kritischen Temperaturen tt1 und TT2 und der Schwarz-Entwicklungsbereich BK als kritischer Temperaturbereich oberhalb der kritischen Temperatur tt2 festgelegt.

Die Temperatur TT1 ist gleichzusetzen mit dem Schmelzpunkt von 95°C der Farbentwicklerkomponente X. Die Temperatur TT2 ist gleichzusetzen mit einer kritischen Temperatur von 110°C, bei der die Mikrokapseln 48 bei einem Druck von 0,35 MPa nicht gequetscht und gebrochen werden. Die Temperatur tt1 ist gleichzusetzen mit der Farbentwicklungstemperatur von 105°C der smaragdgrünentwickelnden Leukopigment-Komponente ○. Die Temperatur tt2 ist gleichzusetzen mit der Farbentwicklungstemperatur von 180°C der schwarz-entwickelnden Leukopigment-Komponente Δ.

Mit dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodrucker kann so auf der Farbentwicklerschicht 44 des Mediums 40 ein Farbbild mit den vier Farben Magenta, Dunkelblau, Smaragdgrün und Schwarz aufgezeichnet werden. Beträgt der von den Widerstandselementen R1 bis Rn auf das Medium 40 ausgeübte Druck 1,4 MPa, so können die Temperaturen TT1 und TT2 als Magenta- Entwicklungstemperatur bzw. Dunkelblau-Entwicklungstemperatur und geeigneten Temperaturen von 165°C und 200°C als Smaragdgrün-Entwicklungstemperatur bzw. Schwarz-Entwicklungstemperatur gewählt werden.

Es ist also erforderlich, den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodrucker etwas zu modifizieren, um ein Farbbild auf der Farbentwicklerschicht 44 des Mediums 40 auszubilden und aufzuzeichnen. Wird eines der Widerstandselemente R1 bis Rn entsprechend einem Magenta-Pixelsignal gespeist, so wird dieses Widerstandselement auf eine Temperatur von 95°C erwärmt. Wird dagegen eines der Widerstandselemente R1 bis Rn entsprechend einem Dunkelblau-Pixelsignal gespeist, so wird dieses Widerstandselement auf eine Temperatur von 110°C erwärmt. Wird eines der Widerstandselemente R1 bis Rn entsprechend einem Smaragdgrün-Pixelsignal gespeist, so wird es auf eine Temperatur von etwa 165°C erwärmt. Wird schließlich eines der Widerstandselemente R1 bis Rn entsprechend einem Schwarz-Pixelsignal gespeist, so wird es auf eine Temperatur von etwa 200°C erwärmt.

Läuft das Medium 40 zwischen dem Thermodruckkopf 30 und der Druckwalze 34 hindurch, so wird die Farbentwicklerschicht 44 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel dem Druck von 1,4 MPa ausgesetzt, den die Widerstandselemente R1 bis Rn des Thermodruckkopfs 30 mit ihrer Schubkraft ausüben. So lange jedoch keines der Widerstandselemente elektrisch gespeist und damit auf eine Temperatur von mindestens 95°C erwärmt wird, so können die Widerstandselemente mit ihrer Schubkraft den Druck von 1,4 MPa nicht auf die Mikrokapseln 48 ausüben, da die Farbentwicklerschicht 44 in fester Phase vorliegt. So wird verhindert, dass die Mikrokapseln 48 gequetscht und gebrochen werden.

Wird jedoch eines der Widerstandselemente R1 bis Rn entsprechend einem Farbpixelsignal gespeist, so wird dieses Widerstandselement auf eine Temperatur von mindestens 95°C erwärmt, wodurch die Farbentwicklerkomponente X infolge des vorhandenen Sensibilisierungsmittels thermisch aufweicht oder schmilzt. Das erwärmte Widerstandselement dringt so in die Farbentwicklerschicht 44 ein. Da nun die in dem Eindringbereich der Farbentwicklerschicht 44 enthaltenen Mikrokapseln 48 direkt dem Druck von 1,4 MPa ausgesetzt sind, den das erwärmte Widerstandselement mit seine Schubkraft ausübt, werden sie gequetscht und gebrochen, wodurch sie den Magentafarbstoff freisetzen.

Beruht die Speisung des Widerstandselementes auf dem Magenta-Pixelsignal, so beträgt die Heiztemperatur des Widerstandselementes 95°C. Es wird so ein Magentapunkt auf der Farbentwicklerschicht 44 erzeugt, da die Heiztemperatur des Widerstandselementes mit 95°C unter den beiden Farbentwicklungstemperaturen von 105°G und 180°C der Leukopigment-Komponenten X bzw. Δ liegt und so nur Magenta entwickelt wird.

Beruht die Speisung des Widerstandselementes auf dem Dunkelblau-Pixelsignal, so beträgt die Heiztemperatur des Widerstandselementes 105°C. Es wird so ein Dunkelblaupunkt auf der Farbentwicklerschicht 44 erzeugt, da die Heiztemperatur des Widerstandselementes mit 105°C über der Farbentwicklungstemperatur von 105°C der Leukopigment-Komponente ○ liegt und so sowohl Magenta als auch Smaragdgrün entwickelt werden.

Beruht die Speisung des Widerstandselementes auf dem Smaragdgrün- Pixelsignal, so beträgt die Heiztemperatur des Widerstandselementes 165°C. Es wird so ein Smaragdgrünpunkt auf der Farbentwicklerschicht 45 erzeugt, da die Mikrokapseln 48 aus oben genannten Gründen nicht gequetscht und gebrochen werden und so nur Smaragdgrün entwickelt wird.

Beruht die Speisung des Widerstandselementes auf dem Schwarz-Pixelsignal, so beträgt die Heiztemperatur des Widerstandselementes 200°C. Es wird so ein Schwarzpunkt auf der Farbentwicklerschicht 44 erzeugt, da die Heiztemperatur des Widerstandselementes mit 200°C über der Farbentwicklungstemperatur von 180° der smaragdgrün-entwickelnden Leukopigment-Komponente ○ liegt und so Schwarz entwickelt wird. Bei einer Heiztemperatur des Widerstandselementes von 200°C wird zwar auch Smaragdgrün entwickelt, dieses jedoch von Schwarz absorbiert.

Fig. 14 zeigt eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels. In Fig. 14 sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen und Symbolen und ähnliche Merkmale mit gestrichenen Bezugszeichen versehen.

In dem abgewandelten Ausführungsbeispiel besteht ein Farbbilderzeugungsmedium 40' aus einem Blatt gestrichenen Papiers 42 und einer darauf aufgebrachten Farbentwicklerschicht 44'. Die Farbentwicklerschicht 44' hat entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel einen Doppelschichtaufbau, bei dem eine wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 46T' direkt auf dem Papierblatt 42 und eine druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 46P' direkt darauf ausgebildet ist. In dem zweiten Ausführungsbeispiel enthalten die Farbentwicklerschichten 46P und 46T die schwarz-entwickelnde Leukopigment-Komponente Δ bzw. die smaragdgrün-entwickelnde Leukopigment-Komponente ○. In den Farbentwicklerschichten 46P' und 46T' ist die Leukopigment-Komponente ○ durch die Leukopigment-Komponente A bzw. die Leukopigment-Komponente Δ durch die Leukopigment-Komponente ○ ersetzt.

Das modifizierte Medium 40' hat im Wesentlichen die gleichen Farbentwicklungscharakteristiken, wie sie in dem Graphen nach Fig. 13 dargestellt sind. Mit dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Thermodrucker kann somit im Wesentlichen in gleicher Weise wie dies oben erläutert wurde ein Farbbild aufgezeichnet werden.

Die verschiedenen Änderungen und Modifikationen des ersten Ausführungsbeispiels können, sofern sinnvoll, auch auf das zweite Ausführungsbeispiel und dessen Abwandlung angewendet werden.

In den oben erläuterten Ausführungsbeispielen hat die Farbentwicklerschicht 14, 44, 44' einen Doppelschichtaufbau. Sie kann jedoch auch einen Einschichtaufbau haben. Zum Ausbilden der Farbentwicklerschicht 44 in einem Einschichtaufbau werden die wässrigen Verbindungen C und D in einem Verhältnis von 1 : 1 gemischt und das Papierblatt 42 mit etwa 5 bis 7 g je Quadratmeter mit der wässrigen Mischung überzogen. Die so aufgebrachte Schicht wird dann auf natürlichem Wege getrocknet, wodurch sich die einschichtig aufgebaute Farbentwicklerschicht ausbildet.

Wird dagegen im Falle des zweiten Ausführungsbeispiels Schwarz entwickelt, so kann die Farbentwicklerschicht 44 einen Dreischichtaufbau haben. So kann beispielsweise in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Farbentwicklerschicht 44 aus einem ersten Schichtteil entsprechend der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 46T' (vgl. Fig. 14), einem zweiten Schichtteil entsprechend der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 46T (vgl. Fig. 13) und einem dritten Schichtteil entsprechend der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 16P (vgl. Fig. 1) bestehen. In diesem Fall werden der erste, der zweite und der dritte Schichtteil vorzugsweise nacheinander auf dem Papierblatt 42 ausgebildet, wobei die jeweiligen Schichtteile erzeugt werden, indem die entsprechende wässrige Verbindung mit etwa 2 bis 4 g je Quadratmeter aufgebracht wird.

Fig. 15 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums, das so ausgebildet ist, dass auf ihm ein Vollfarbbild erzeugt werden kann. Das Bilderzeugungsmedium 50 besteht aus einem geeigneten transparenten, blattförmigen Substrat 52, einer auf einer Fläche des Substrats 52 aufgebrachten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 54P, einer auf der anderen Fläche des Substrats 52 aufgebrachten wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 54T und einer Reflexionsschicht 56, die auf der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 54T aufgebracht ist.

Das Substrat 52 ist ein Blatt aus Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Dicke von etwa 50 bis 100 µm. Das transparente PET-Blatt 52 dient nicht nur als Substrat zum Ausbilden der Farbentwicklerschichten 54P und 54T, sondern auch als wärmeisolierende Schicht, die die beiden Farbentwicklerschichten 54P und 54T thermisch voneinander isoliert.

Die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 54P ist eine wärmeempfindliche Schicht, in der mehrere druckempfindliche Mikrokapseln 58 gleichmäßig verteilt sind und die aus einer durch die Symbole □ angedeuteten cyan-entwickelnden Leukopigment-Komponente und einer durch die Symbole X angedeuteten Farbentwicklerkomponente besteht. Als cyan-entwickelnde Leukopigment-Komponente □ wird NC-Blue-3 verwendet. NC-Blue-3 kann von HODOGAYA CHEMICAL K. K. bezogen werden und hat einen Schmelzpunkt von etwa 190°C, der im Wesentlichen mit der Farbentwicklungstemperatur dieser Substanz gleichzusetzen ist. Als Farbentwicklerkomponente X wird K-5 verwendet. Obgleich in Fig. 15 nicht dargestellt, enthält die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 54 eine geeignete Menge an Stearinsäureamid, das als Sensibilisierungsmittel zum Einstellen der Farbentwicklungstemperatur der cyanentwickelnden Leukopigment-Komponente □ und des Schmelzpunktes der Farbentwicklerkomponente X dient.

Die druckempfindlichen Mikrokapseln 58 sind im Wesentlichen identisch mit den oben genannten Mikrokapseln 18, davon abgesehen, dass sie einen mittleren Durchmesser von etwa 3 bis 4 µm haben und so ausgebildet sind, dass sie bei einem über eine Schubkraft ausgeübten Druck von mehr als 0,5 MPa gequetscht und gebrochen werden. Die Mikrokapseln 58 sind mit Magentatinte oder -farbstoff gefüllt, der aus KMC-113 und Red-3 besteht, und können nach dem oben genannten in-situ-Polymerisationsverfahren gefertigt werden.

Die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 54T besteht aus einer durch die Symbole □ dargestellten gelb-entwickelnden Leukopigment-Komponente und einer durch die Symbole X dargestellten Farbentwicklerkomponente. Als gelbentwickelnde Leukopigment-Komponente 5 wird I-3R verwendet. I-3R kann von CIBA SPECIALITY CHEMICALS bezogen werden und hat einen Schmelzpunkt von 170°C, der im Wesentlichen mit der Farbentwicklungstemperatur dieser Substanz gleichzusetzen ist. Als Farbentwicklerkomponente X wird K-5 verwendet. Obgleich in Fig. 15 nicht gezeigt, enthält die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 54T auch eine geeignete Menge an Stearinsäureamid, das als Sensibilisierungsmittel zum Einstellen der Farbentwicklungstemperatur der gelbentwickelnden Leukopigment-Komponente □ und des Schmelzpunktes der Farbentwicklerkomponente X dient.

Zur Herstellung der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 54P wird eine wässrige Verbindung E zubereitet, deren Zusammensetzung in folgender Tabelle angegeben ist:

ZUSAMMENSETZUNGEN GEWICHTSTEILE (1) wässrige Dispersion mit 25 Gew.-% Mikrokapseln 1,0 (2) wässrige Dispersion mit 17 Gew.-% NC-Blue-3 0,5 (3) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% K-5 1,5 (4) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% Stearinsäureamid 0,5 (5) wässrige Lösung mit 20 Gew.-% Polyester 0,5

Die Zusammensetzung (1) wird zubereitet, indem 25 Gew.-% der Mikrokapseln 58 mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (2) wird zubereitet, indem 17 Gew.-% NC-Blue-3 als cyanentwickelndes Leukopigment mit gereinigtem Wasser gemischt werden, wobei NC-Blue-3 ein Pulver mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 µm ist.

Die Zusammensetzung (3) wird zubereitet, indem 16 Gew.-% K-5 als Farbentwickler mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (4) wird zubereitet, indem 16 Gew.-% Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (5) wird zubereitet, indem 20 Gew.-% Gabusen ES-901A (wasserlösliches Polyester) in gereinigtem Wasser gelöst werden. Gabusen ES- 901A kann von TEIKOKU CHEMICAL K. K. bezogen werden.

Auf eine Fläche des transparenten PET-Blattes 52 wird unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 8 die wässrige Verbindung E mit etwa 4 bis 5 g je Quadratmeter aufgebracht. Die so aufgebrachte Schicht wird dann auf natürlichem Wege getrocknet, wodurch die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 54P entsteht. Gabusen ES-901A dient dabei als Binder, der dafür sorgt, dass die Farbentwicklerkomponente X, die cyan-entwickelnde Leukopigment-Komponente 5 und die Mikrokapseln 58 aneinander haften und die Farbentwicklerschicht 54P an dem PET-Blatt 52 haftet. Die so hergestellte Farbentwicklerschicht 54P ist infolge des Einsatzes von Gabusen ES-901A transluzent oder transparent.

Da die Farbentwicklerschicht 54P Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel enthält, ist der Schmelzpunkt der Farbentwicklerkomponente K-5 von 145°C auf etwa 90°C und die Farbentwicklungstemperatur durch die cyan-entwickelnde Leukopigment-Komponente NC-Blue-3 auf etwa 140°C herabgesetzt.

Zur Herstellung der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 54T wird eine wässrige Verbindung F zubereitet, deren Zusammensetzung in folgender Tabelle angegeben ist:

ZUSAMMENSETZUNGEN GEWICHTSTEILE (1) wässrige Dispersion mit 17 Gew.-% I-3R 0,5 (2) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% K-5 1,0 (3) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% Stearinsäureamid 0,5 (4) wässrige Lösung mit 10 Gew.-% PVA 0,5

Die Zusammensetzung (1) wird zubereitet, indem 17 Gew.-% I-3R als gelbentwickelndes Leukopigment mit gereinigtem Wasser gemischt werden, wobei I-3R ein Pulver mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 µm ist.

Die Zusammensetzung (2) wird zubereitet, indem 16 Gew.-% K-5 als Farbentwickler mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (3) wird zubereitet, indem 16 Gew.-% Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (4) wird zubereitet, indem 10 Gew.-% Polyvinylalkohol (PVA) in gereinigtem Wasser gelöst werden, wobei PVA einen Polymerisationsgrad von 500 hat.

Auf die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 54T wird unter Verwendung eines Mayer-Stabes Nr. 6 die wässrige Verbindung F mit etwa 3 bis 5 g je Quadratmeter aufgebracht. Die so aufgebrachte Schicht wird dann auf natürlichem Wege getrocknet, wodurch die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 54T entsteht. Die so hergestellte Farbentwicklerschicht 54T ist infolge des Einsatzes des Polyvinylalkohols (PVA) weiß.

Da die Farbentwicklerschicht 54T Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel enthält, ist der Schmelzpunkt der Farbentwicklerkomponente K-5 von 145°C auf etwa 90°C und die Farbentwicklungstemperatur der gelb-entwickelnden Leukopigment-Komponenten I-3R auf etwa 140°C herabgesetzt.

Nachdem die Farbentwicklerschicht 54T vollständig getrocknet ist, wird auf ihr die Reflexionsschicht 56 ausgebildet. Die Reflexionsschicht 56 wird beispielsweise als Polyethylenterephthalat-Film (PET) mit einer Dicke von 6 µm ausgebildet. Der PET-Film ist dabei vorzugsweise weiß gefärbt. Der PET-Film kann auf thermischem Wege in Haftung an die Farbentwicklerschicht 54T gebracht werden, indem die Farbentwicklerkomponente X bei einer Temperatur von etwa 80 bis 100°C, die unter der Farbentwicklungstemperatur von 140°C des gelbentwickelnden Leukopigments ○ liegt, geschmolzen wird. Wahlweise kann der PET-Film auch mit einer geeigneten wasserlöslichen Haftlösung, wie z. B. einer wässrigen PVA-Lösung, in Haftung an die Farbentwicklerschicht 54T gebracht werden. Die Reflexionsschicht 56 wird beispielsweise ausgebildet, indem auf die Farbentwicklerschicht ein geeignetes anorganisches weißes Pulver wie Siliziumdioxid (Silikamasse), Titandioxid, Kalziumkarbonat oder dergleichen aufgebracht wird.

In Fig. 16 sind die Farbentwicklungscharakteristiken der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 54P an Hand eines Graphen dargestellt. In diesem Graphen bezeichnet MA einen Magenta-Entwicklungsbereich, CY einen Cyan-Entwicklungsbereich und MA/CY einen Blau-Entwicklungsbereich. Bei einem Druck von 1,4 MPa ist der Magenta-Entwicklungsbereich MA als Temperaturbereich zwischen kritischen Temperaturen von 90°C und 160°C und der Cyan-Entwicklungsbereich CY als Temperaturbereich oberhalb einer kritischen Temperatur von 140°C festgelegt.

Die Farbentwicklungscharakteristik der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 54T ist ähnlich der eines herkömmlichen wärmeempfindlichen Bilderzeugungsmediums. Ist nämlich die Farbentwicklerschicht 54T einer Temperatur ausgesetzt, die höher als die Farbentwicklungstemperatur von 140°C des gelb-entwickelnden Leukopigments ist, so wird auf der Farbentwicklerschicht 54T lediglich Gelb entwickelt.

Um auf der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 54T ein vollständiges Farbbild aufzuzeichnen, muss der in Fig. 2 gezeigte Thermodrucker so modifiziert werden, wie dies in Fig. 17 dargestellt ist. In Fig. 17 sind die Komponenten, die denen der Fig. 2 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Wie in Fig. 17 gezeigt, hat der modifizierte Drucker einen ersten Satz aus bewegbarem Thermodruckkopf 301 und Druckwalze 321 und einen zweiten Satz aus bewegbarem Thermodruckkopf 302 und Druckwalze 322. Die Führungsplatte 28 hat einen ersten länglichen Schlitz 331, in dem der erste Satz aus Druckkopf 301 und Druckwalze 321 untergebracht ist, und einen zweiten länglichen Schlitz 332, in dem der zweite Satz aus Thermodruckkopf 302 und Druckwalze 322 untergebracht ist.

Der erste Thermodruckkopf 301 ist in den ersten länglichen Schlitz 331 aufgenommen und drückt gegen die erste Druckwalze 321, die tangential an eine durch die Führungsplatte 28 festgelegte Führungsebene angeordnet ist. Dagegen ist die zweite Druckwalze 322 so in den zweiten länglichen Schlitz 332 aufgenommen, dass sie tangential an die durch die Führungsplatte 28 festgelegte Führungsfläche angeordnet ist. Der zweite Thermodruckkopf 302 drückt gegen die zweite Druckwalze 322. Dem ersten Thermodruckkopf 301 ist eine erste Federvorspanneinheit 341 zugeordnet, die ihn mit einem Druck von 1,4 MPa, der über dem kritischen Brechdruck von 0,5 MPa der Mikrokapseln 58 liegt, elastisch gegen die Druckwalze 321 drückt. Dem zweiten Thermodruckkopf 302 ist eine zweite Federvorspanneinheit 342 zugeordnet, die ihn mit einem geeigneten Druck von beispielsweise 0,2 MPa, der unter dem kritischen Brechdruck von 0,5 MPa der Mikrokapseln 58 liegt, elastisch gegen die Druckwalze 322 drückt.

Während der Druckoperation wird, unter Bezug auf Fig. 17, die erste Druckwalze 321 im Gegenuhrzeigersinn und die zweite Druckwalze 322 im Uhrzeigersinn gedreht. Die beiden Druckwalzen 321 und 322 rotieren dabei unter der Steuerung der Schaltkarte 37 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit, so dass das in die Eintrittsöffnung 22 eingeführte Medium 50 längs des Transportweges 26 auf die Austrittsöffnung 24 zu bewegt wird. Das Medium 50 wird dabei so eingeführt, dass die Farbentwicklerschichten 54P und 54T in direktem Kontakt mit den Thermodruckköpfen 301 bzw. 302 stehen.

Die beiden Thermodruckköpfe 301 und 302 enthalten jeweils n elektrische Widerstandselemente. Dabei sind die Widerstandselemente in dem jeweiligen Thermodruckkopf 301 oder 302 in Längsrichtung des Thermodruckkopfs in einer Linie zueinander angeordnet. Außerdem sind die Widerstandselemente des ersten Thermodruckkopfs 301 jeweils an einem entsprechenden Widerstandselement des zweiten Thermodruckkopfs 302 ausgerichtet. Die Widerstandselemente der beiden Thermodruckköpfe 301 und 302 sind also in einer 2xn-Matrix angeordnet.

Mit dem so modifizierten Drucker kann ein vollständiges Farbbild auf dem Bilderzeugungsmedium 50 aufgezeichnet werden. So können durch geeignetes Steuern der Heiztemperaturen der Widerstandselemente des ersten Thermodruckkopfs 301 ein Magentabild, ein Blaubild und ein Cyanbild auf der Farbentwicklerschicht 54P erzeugt werden. Dagegen kann auf der Farbentwicklerschicht 54T ein Gelbbild erzeugt werden, indem die Heiztemperaturen der Widerstandselemente des zweiten Thermodruckkopfs 302 geeignet gesteuert werden. Ein Bildbereich, der sich aus der Überlappung des Magentabildes und des Gelbbildes ergibt, wird als Rotbild aufgefasst, wenn das Medium 50 von der Seite der Farbentwicklerschicht 54P aus betrachtet wird. Ein Bildbereich, der sich aus Überlappung des Blaubildes und des Gelbbildes ergibt, wird als Schwarzbild aufgefasst, wenn das Medium 50 von der Seite der Farbentwicklerschicht 54P aus betrachtet wird. Schließlich wird ein Bildbereich, der sich aus der Überlappung des Cyanbildes und des Gelbbildes ergibt, als Grünbild aufgefasst, wenn das Medium 50 von der Seite der Farbentwicklerschicht 54P aus betrachtet wird. Das Magenta-, Cyan-, Gelb-, Blau-, Rot-, Grün- und Schwarzbild werden also als Vollfarbbild aufgefasst, wenn das Medium 50 von der Seite der Farbentwicklerschicht 54P aus betrachtet wird. Für ein korrektes Vollfarbbild muss das Gelbbild auf der Farbentwicklerschicht 54T natürlich spiegelbildlich bezüglich der anderen dort ausgebildeten Bilder (Magenta, Blau, Cyan) erzeugt werden.

In dem dritten Ausführungsbeispiel dient das PET-Blatt 52 als wärmeisolierende Sperrschicht, welche die Farbentwicklerschichten 54P und 54T thermisch voneinander isoliert. Wird der erste Thermodruckkopf 301 elektrisch gespeist, so wird deshalb die Entwicklung von Gelb verhindert. Entsprechend wird die Entwicklung von Cyan verhindert, wenn der zweite Thermodruckkopf 302 elektrisch gespeist wird.

Fig. 18 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums 60, das ebenfalls so ausgebildet ist, dass auf ihm ein Vollfarbbild erzeugt werden kann. Das Medium 60 besteht aus einem transparenten Blatt 62 aus Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Dicke von etwa 100 µm, einer auf einer Fläche des PET-Blattes 62 aufgebrachten Bildaufnahmeschicht 64, einer auf der Bildaufnahmeschicht 64 aufgebrachten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 66P sowie einer auf der anderen Fläche des PET- Blattes 62 aufgebrachten wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 66T.

Die Bildaufnahmefläche 64 ist als Farbentwicklerschicht ausgebildet. Zur Herstellung der Farbentwicklerschicht 64 wird eine wässrige Verbindung G zubereitet, deren Zusammensetzung in folgender Tabelle angegeben ist:

ZUSAMMENSETZUNGEN GEWICHTSTEILE (1) wässrige Dispersion mit 40 Gew.-% K-5 1,0 (2) wässrige Lösung mit 20 Gew.-% PVA 0,5

Die Zusammensetzung (1) wird zubereitet, indem 40 Gew.-% K-5 als Farbentwickler mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (2) wird zubereitet, indem 20 Gew.-% Polyvinylalkohol (PVA) in gereinigtem Wasser gelöst werden.

Auf eine Fläche des PET-Blattes wird unter Verwendung des Mayer-Stabes Nr. 10 die wässrige Verbindung G mit etwa 3 bis 5 g je Quadratmeter aufgebracht. Die so aufgebrachte Schicht wird dann auf natürlichem Wege getrocknet, wodurch die Bildaufnahmeschicht oder Farbentwicklerschicht 64 entsteht. In Fig. 18 ist die Farbentwicklerkomponente durch die Symbole X dargestellt.

Die hergestellte Bildaufnahmeschicht 64 ist infolge der Verwendung des Polyvinylalkohols (PVA) weiß. Da in dem vierten Ausführungsbeispiel das vollständige Farbbild von der Seite der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 66T aus betrachtet werden soll, ist es nicht erforderlich, die Bildaufnahmeschicht 64 transluzent oder transparent auszubilden. Soll das Farbbild von der Seite der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 66P aus betrachtet werden, so sollte an Stelle von PVA Gabusen ES-901A verwendet werden.

Die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 66P ist im Wesentlichen identisch mit der Farbentwicklerschicht 54P des dritten Ausführungsbeispiels. Die in der Farbentwicklerschicht 66P enthaltenen druckempfindlichen Mikrokapseln 68 sind identisch mit den Mikrokapseln 18 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Farbentwicklerschicht 66P wird im Wesentlichen in der Weise hergestellt, wie dies für das dritte Ausführungsbeispiel erläutert wurde. Wie vorstehend erläutert, kann PVA durch Gabusen ES-901A ersetzt werden, wenn das Farbbild von der Seite der Farbentwicklerschicht 66T aus betrachtet werden soll.

Die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 66T ist auch identisch mit der Farbentwicklerschicht 54T, abgesehen davon, dass PVA durch Gabusen ES-901A ersetzt ist. Der Grund hierfür ist, dass das Farbbild von der Seite der Farbentwicklerschicht 66T aus betrachtet wird.

Die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 66P hat im wesentlichen die gleiche Farbentwicklungscharakteristik wie die Farbentwicklerschicht 54P des dritten Ausführungsbeispiels (vgl. Fig. 16). Entsprechend hat die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 66T im Wesentlichen die gleiche Farbentwicklungscharakteristik wie die Farbentwicklerschicht 54P des dritten Ausführungsbeispiels. Unter Einsatz des in Fig. 17 gezeigten Druckers kann so auf dem Medium 60 ein Vollfarbbild erzeugt werden.

Werden in dem vierten Ausführungsbeispiel auf der druckempfindlichen Farbentwicklerschicht 66P ein Magenta-, ein Blau- und ein Cyanbild erzeugt, so dringen diese Farbbilder in die Bildaufnahmeschicht oder Farbentwicklerschicht 64 ein und können von der Seite der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 66T aus betrachtet werden, wobei die Betrachtung des vollständigen Farbbildes durch Ausbilden eines Gelbbildes auf der Farbentwicklerschicht 66T möglich wird. Für ein korrektes Vollfarbbild müssen natürlich das Magenta-, das Blau- und das Cyanbild auf der Farbentwicklerschicht 66P spiegelbildlich bezüglich des Gelbbildes erzeugt werden.

Fig. 19 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums 70, das ebenfalls so ausgebildet ist, dass auf ihm ein Vollfarbbild ausgebildet werden kann. Das Bilderzeugungsmedium 70 besteht aus einem transparenten Blatt 72 aus Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Dicke von etwa 100 µm, einer auf einer Fläche des PET-Blattes 72 aufgebrachten Bildaufnahmefläche 74, einer auf der Bildaufnahmeschicht 74 aufgebrachten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 76P, einer auf der anderen Fläche des PET-Blattes 72 aufgebrachten wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 76T sowie einem an der Farbentwicklerschicht 76T angebrachten Schutzfilm 77.

Das PET-Blatt 72 und die Bildaufnahmeschicht 74 entsprechen im Wesentlichen dem PET-Blatt 62 bzw. der Bildaufnahmeschicht 64 des vierten Ausführungsbeispiels (vgl. Fig. 18). Auch die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 76P ist im Wesentlichen identisch mit der Farbentwicklerschicht 54P des dritten Ausführungsbeispiels. In der Farbentwicklerschicht 76P enthaltene druckempfindliche Mikrokapseln 78 sind damit identisch mit den Mikrokapseln 18 des ersten Ausführungsbeispiels.

Wie in Fig. 19 gezeigt, hat die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 76T einen Doppelschichtaufbau mit einem ersten wärmeempfindlichen Schichtteil 76T1 und einem zweiten wärmeempfindlichen Schichtteil 76T2. Der erste Schichtteil 76T1 ist als wärmeempfindliche schwarz-entwickelnde Schicht ausgebildet, die aus einer mit den Symbolen Δ dargestellten schwarz-entwickelnden Leukopigment-Komponente und einer mit den Symbolen X dargestellten Farbentwicklerkomponente besteht. Als Komponente Δ wird ETAC und als Komponente X K-5 verwendet. Der zweite Schichtteil 76T2 ist als wärmeempfindliche gelbentwickelnde Schicht ausgebildet, die im wesentlichen identisch mit der transparenten, wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 66T des vierten Ausführungsbeispiels ist.

Die Bildaufnahmeschicht oder Farbentwicklerschicht 74 und die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 76P werden im Wesentlichen in der Weise erzeugt, wie dies für das vierte Ausführungsbeispiel erläutert wurde.

Zur Herstellung der wärmeempfindlichen schwarz-entwickelnden Schicht 76T1 wird eine wässrige Verbindung H zubereitet, deren Zusammensetzung in folgender Tabelle angegeben ist:

ZUSAMMENSETZUNGEN GEWICHTSTEILE (1) wässrige Dispersion mit 17 Gew.-% ETAC 0,5 (2) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% K-5 1,0 (3) wässrige Lösung mit 10 Gew.-% Polyester 1,0

Die Zusammensetzung (1) wird zubereitet, indem 17 Gew.-% ETAC als schwarzentwickelndes Leukopigment mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (2) wird zubereitet, indem 16 Gew.-% K-5 als Farbentwickler mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (3) wird zubereitet, indem 10 Gew.-% Garbusen ES-901A als wasserlösliches Polyester in gereinigtem Wasser gelöst werden.

Auf die andere Fläche des PET-Blattes 72 wird unter Verwendung eines Mayer- Stabes Nr. 6 die wässrige Verbindung H mit 3 bis 5 g je Quadratmeter aufgebracht. Die so aufgebrachte Schicht wird dann auf natürlichem Wege getrocknet, wodurch die wärmeempfindliche schwarz-entwickelnde Schicht 76T1 entsteht. Obgleich ETAC als schwarz-entwickelndes Leukopigment eine Farbentwicklungstemperatur von 208°C hat, wird diese Farbentwicklungstemperatur durch die Farbentwicklerkomponente K-5, die einen Schmelzpunkt von 145°C hat, auf 170°C herabgesetzt.

Nachfolgend wird die wärmeempfindliche, gelb-entwickelnde Schicht 76T2 auf der wärmeempfindlichen, schwarz-entwickelnden Schicht 76T1 im Wesentlichen in der Weise ausgebildet, wie das für das vierte Ausführungsbeispiel erläutert wurde. Indem der Schutzfilm 77 dann in Haftung an die wärmeempfindliche gelbentwickelnde Schicht 76T gebracht wird, ist die Herstellung des Mediums 70 abgeschlossen. Der Schutzfilm 77 ist beispielsweise ein transparenter Film aus Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Dicke von 6 µm. Er kann thermisch in Haftung an die Farbentwicklerschicht 76T2 gebracht werden, indem die Farbentwicklerkomponente X bei einer Temperatur von etwa 80 bis 100°C, die unter der Farbentwicklungstemperatur von 140°C des gelb-entwickelnden Leukopigments ○ liegt, geschmolzen wird.

Die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 76P hat im Wesentlichen die gleiche Farbentwicklungscharakteristik wie die Farbentwicklerschicht 54P des dritten Ausführungsbeispiels (vgl. Fig. 16). Unter Einsatz des in Fig. 17 gezeigten Thermodruckkopfs 301 können so auf der Farbentwicklerschicht 76P ein Magenta-, ein Blau- und Cyanbild erzeugt werden.

Dagegen ist die Farbentwicklungscharakteristik der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 76T ähnlich der eines herkömmlichen wärmeempfindlichen Mehrfarben-Bilderzeugungsmediums. Wird die Farbentwicklerschicht 76T mit einer Temperatur beaufschlagt, die über der Farbentwicklungstemperatur von 140°C des gelb-entwickelnden Leukopigments ○ liegt, so wird auf ihr Gelb entwickelt. Wird dagegen die Farbentwicklerschicht 76T mit einer Temperatur beaufschlagt, die über der Farbentwicklungstemperatur von 170°C des schwarz-entwickelnden Leukopigments Δ liegt, so wird auf ihr Schwarz entwickelt. Bei der Farbentwicklungstemperatur von 170°C des schwarz-entwickelnden Leukopigments Δ wird zwar auch Gelb entwickelt, dieses jedoch von Schwarz absorbiert.

Mit dem in Fig. 17 gezeigten Drucker kann so auf dem Medium 70 ein Vollfarbbild aufgezeichnet werden. Werden auf der druckempfindlichen Farbentwicklerschicht 76P ein Magenta-, ein Blau- und ein Cyanbild erzeugt, so dringen diese Farbbilder entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel in die Bildaufnahmeschicht oder Farbentwicklerschicht 74 ein und können von der Seite der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 76T aus betrachtet werden, wobei eine Vollfarbbild dann betrachtet werden kann, wenn auf der Farbentwicklerschicht 76T ein Gelb- und ein Schwarzbild erzeugt werden. Natürlich müssen das Magenta-, das Blau- und das Cyanbild bezüglich des Gelb- und des Schwarzbildes, die auf der Farbentwicklerschicht 76T erzeugt sind, spiegelbildlich auf der Farbentwicklerschicht 76P ausgebildet werden, um ein korrektes Vollfarbbild zu erhalten.

Fig. 20 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsmediums 80, das ebenfalls so ausgebildet ist, dass auf ihm ein Vollfarbbild erzeugt werden kann. Das Medium 80 besteht aus einem porösen, transparenten Blatt 82 aus Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Dicke von etwa 100 µm, einer auf einer Fläche des PET-Blattes 82 aufgebrachten ersten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 84 und einer auf der anderen Fläche des PET-Blattes 82 aufgebrachten zweiten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 86.

Die erste druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 84 ist im wesentlichen identisch mit der Farbentwicklerschicht 54P des dritten Ausführungsbeispiels. In der Farbentwicklerschicht 84 enthaltene druckempfindliche Mikrokapseln 88 sind deshalb identisch mit den Mikrokapseln 18 des ersten Ausführungsbeispiels. Die erste druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 84 hat so im Wesentlichen die gleiche Farbentwicklungscharakteristik wie die Farbentwicklerschicht 54P des dritten Ausführungsbeispiels (vgl. Fig. 16).

Die zweite druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 86 ist als wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht ausgebildet, in der mehrere druckempfindliche Mikrokapseln 88' gleichmäßig verteilt sind und die aus einer mit den Symbolen Δ dargestellten schwarz-entwickelnden Leukopigment-Komponente sowie einer mit den Symbolen X dargestellten Farbentwicklerkomponente besteht. Als schwarz-entwickelnden Leukopigment-Komponente Δ wird ETAX und als Farbentwicklerkomponente X K-5 verwendet. Obgleich in Fig. 20 nicht dargestellt, enthält die zweite druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 86 eine geeignete Menge an Stearinsäureamid, das als Sensibilisierungsmittel zum Einstellen der Farbentwicklungstemperatur der schwarz-entwickelnden Leukopigment-Komponente Δ und des Schmelzpunktes der Farbentwicklerkomponente X dient.

Die druckempfindlichen Mikrokapseln 88' sind mit gelber Tinte oder Farbstoff gefüllt, der einen vorgegebenen Farbton aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel besteht der gelbe Farbstoff aus einem transparenten, flüssigen Vehikel und einem darin gelösten gelb-entwickelnden Leukopigment. Als flüssiges Vehikel wird KMC- 113 und als gelbentwickelndes Leukopigment I-3R verwendet. Der Gelbfarbstoff wird zubereitet, indem 4 g I-3R in 100 g KMC-113 gelöst werden. Die Mikrokapseln 88' werden im Wesentlichen in gleicher Weise hergestellt wie die Mikrokapseln 18. In Fig. 20 ist der in den druckempfindlichen Mikrokapseln 88' enthaltene Gelbfarbstoff mit Y bezeichnet.

Die Hüllenwände der druckempfindlichen Mikrokapseln 88' bestehen aus einem transparenten Melaminharz. Die Mikrokapseln 88' haben einen mittleren Durchmesser von 3 bis 4 µm. Die Dicke der Hüllenwände der Mikrokapseln 88' ist so bemessen, dass die Mikrokapseln 88' bei einem über eine Schubkraft ausgeübten Druck von mehr als 0,5 MPa gequetscht und gebrochen werden.

Zur Herstellung der zweiten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 86 wird eine wässrige Verbindung I zubereitet, deren Zusammensetzung in nachfolgender Tabelle angegeben ist:

ZUSAMMENSETZUNGEN GEWICHTSTEILE (1) wässrige Dispersion mit 25 Gew.-% Mikrokapseln 1,0 (2) wässrige Dispersion mit 17 Gew.-% ETAC 0,5 (3) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% K-5 1,0 (4) wässrige Dispersion mit 16 Gew.-% Stearinsäureamid 0,5 (5) wässrige Lösung mit 20 Gew.-% Polyester 0,5

Die Zusammensetzung (1) wird zubereitet, indem 25 Gew.-% der Mikrokapseln 88' mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (2) wird zubereitet, indem 17 Gew.-% ETAC als schwarzentwickelndes Leukopigment mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (3) wird zubereitet, indem 16 Gew.-% K-5 als Farbentwickler mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (4) wird zubereitet, indem 16 Gew.-% Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel mit gereinigtem Wasser gemischt werden.

Die Zusammensetzung (5) wird zubereitet, indem 20 Gew.-% Gabusen ES-901A als wasserlösliches Polyester in gereinigtem Wasser gelöst werden.

Auf die andere Fläche des PET-Blattes 82 wird unter Verwendung des Mayer- Stabes Nr. 8 die wässrige Verbindung I mit etwa 4 bis 5 g je Quadratmeter aufgebracht. Die so aufgebrachte Schicht wird auf natürlichem Wege getrocknet, wodurch die zweite druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 86 entsteht.

Da die zweite druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht 86 Stearinsäureamid als Sensibilisierungsmittel enthält, ist der Schmelzpunkt der Farbentwicklerkomponente K-5 von 145°C auf etwa 90°C und die Farbentwicklungstemperatur des schwarz-entwickelnden Leukopigments ETAC auf etwa 150°C herabgesetzt.

In Fig. 21 sind die Farbentwicklungscharakteristiken der zweiten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 86 an Hand eines Graphen dargestellt. In diesem Graphen bezeichnet YE einen Gelb-Entwicklungsbereich und BK einen Schwarz-Entwicklungsbereich. In einem durch die Überlappung der beiden Entwicklungsbereiche YE und BK gegebenen kreuzschraffierten Bereich MA/CY werden zwar sowohl Gelb als auch Schwarz entwickelt, das entwickelte Gelb wird jedoch von Schwarz absorbiert. Bei einem Druck von 1,4 MPa ist der Gelb- Entwicklungsbereich YE als Temperaturbereich zwischen kritischen Temperaturen von 90°C und 160°C und der Schwarz-Entwicklungsbereich BK als Temperaturbereich oberhalb einer kritischen Temperatur von 150°C festgelegt.

Mit dem in Fig. 17 gezeigten Drucker kann zwar auf dem Medium 80 ein Vollfarbbild ausgebildet und aufgezeichnet werden. Die zweite Federvorspanneinheit 342 muss jedoch so eingestellt werden, dass der zweite Thermodruckkopf 302 mit einem Druck von 1,4 MPa gegen die zweite Druckwalze 322 gedrückt wird.

Mit dem ersten Thermodruckkopf 301 können also auf der ersten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 84 ein Magenta-, ein Blau- und ein Cyanbild erzeugt werden. Mit dem zweiten Thermodruckkopf 302 können auf der zweiten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht 86 ein Gelb- und ein Schwarzbild erzeugt werden. Die erzeugten Farbbilder dringen infolge der Porosität des PT-Blattes 82 in letzteres ein. Von der Seite der transparent ausgebildeten zweiten Farbentwicklerschicht 86 aus kann so ein Vollfarbbild betrachtet werden.

Die Erfindung ist auf ein Farbentwicklungsmedium gerichtet, das aus einem geeigneten blattförmigen Substrat (12, 42) und einer auf dem Substrat (12, 42, 52, 62, 72) ausgebildeten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht (16P, 46P, 46P', 54P, 66P, 76P, 84, 86) besteht, so dass druckempfindliche Mikrokapseln bei einer eine kritische Heiztemperatur übersteigenden Temperatur nicht gequetscht und gebrochen werden. Ein solches Farbentwicklermedium kann vorteilhaft dazu eingesetzt werden, verschiedene Arten von Farbbilderzeugungsmedien auszubilden, wie dies vorstehend erläutert wurde.


Anspruch[de]
  1. 1. Farbbilderzeugungsmedium mit einem Substrat und einer auf dem Substrat aufgebrachten Farbentwicklerschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbentwicklerschicht mindestens eine Art von wärmeempfindlicher Farbentwicklerkomponente enthält, in der mehrere druckempfindliche Mikrokapseln gleichmäßig verteilt sind,

    die druckempfindlichen Mikrokapseln mit einem Farbstoff gefüllt sind, der eine erste Farbe aufweist, und eine Druck/Temperatur-Charakteristik derart haben, dass sie unter einem vorbestimmten Druck innerhalb eines ersten Temperaturbereichs gebrochen werden, und

    die wärmeempfindliche Farbentwicklerkomponente eine Farbentwicklungscharakteristik derart hat, dass sie eine zweite Farbe innerhalb eines zweiten Temperaturbereichs entwickelt, der durch eine in dem ersten Temperaturbereich liegende erste kritische Temperatur und eine die obere Grenztemperatur des ersten Temperaturbereichs übersteigende zweite Temperatur begrenzt ist.
  2. 2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten kritischen Temperatur des zweiten Temperaturbereichs und der oberen Grenztemperatur des ersten Temperaturbereichs ein Temperaturbereich als Farbentwicklungsbereich festgelegt ist, in dem sowohl die erste als auch die zweite Farbe entwickelt werden.
  3. 3. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der oberen Grenztemperatur des ersten Temperaturbereichs und der zweiten kritischen Temperatur des zweiten Temperaturbereichs ein Temperaturbereich als Farbentwicklungsbereich festgelegt ist, in dem nur die zweite Farbe entwickelt wird.
  4. 4. Medium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung des ersten Temperaturbereichs regelbar ist, indem von den Parametern Dicke der Farbentwicklerschicht, Menge an in der Farbentwicklerschicht enthaltenem Füllmittel, mittlerer Durchmesser der druckempfindlichen Mikrokapseln, Substratmaterial, Hüllenwandfestigkeit der druckempfindlichen Mikrokapseln und Oberflächenrauhigkeit des Substrats mindestens ein Parameter variiert wird.
  5. 5. Medium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Grenztemperatur des ersten Temperaturbereichs auf weniger als 100°C eingestellt ist.
  6. 6. Medium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbentwicklerschicht eine weitere Art von wärmeempfindlicher Farbentwicklerkomponente enthält, die eine Farbentwicklungscharakteristik derart hat, dass sie eine dritte Farbe innerhalb des dritten Temperaturbereichs oberhalb der zweiten kritischen Temperatur entwickelt.
  7. 7. Medium nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindlichen Farbentwicklerkomponenten jeweils ein Leukopigment enthalten und die Farbentwicklerschicht jeweils eine Farbentwicklerkomponente für das jeweilige Leukopigment enthält.
  8. 8. Medium nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperatur als kritische Farbentwicklungstemperatur des Leukopigments festgelegt ist, das die durch den zweiten Temperaturbereich festgelegte Farbentwicklungscharakteristik hat, und dass die zweite Temperatur als kritische Farbentwicklungstemperatur des Leukopigments festgelegt ist, das die durch den dritten Temperaturbereich festgelegte Farbentwicklungscharakteristik hat.
  9. 9. Medium nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Leukopigment, das die durch den dritten Temperaturbereich festgelegte Farbentwicklungscharakteristik hat, ein schwarz-entwickelndes Leukopigment enthält.
  10. 10. Medium nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in den druckempfindlichen Mikrokapseln enthaltene Farbstoff auf einem Leukopigment basiert und die Farbentwicklerkomponente ab einer unteren Grenztemperatur des ersten Temperaturbereichs thermisch schmilzt.
  11. 11. Medium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Doppelschichtaufbau der Farbentwicklerschicht mit einer druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht, welche die druckempfindlichen Mikrokapseln enthält, und einer wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht, welche die wärmeempfindliche Farbentwicklerkomponente enthält.
  12. 12. Medium nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der in den druckempfindlichen Mikrokapseln enthaltene Farbstoff auf einem Leukopigment basiert und die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht eine für das Leukopigment bestimmte Farbentwicklerkomponente enthält, die ab einer unteren Grenztemperatur des ersten Temperaturbereichs thermisch schmilzt.
  13. 13. Medium nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht ferner eine andere Art von wärmeempfindlicher Farbentwicklerkomponente enthält, die eine Farbentwicklungscharakteristik derart hat, dass sie innerhalb eines dritten Temperaturbereichs oberhalb der zweiten kritischen Temperatur eine dritte Farbe entwickkelt.
  14. 14. Medium nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindlichen Farbentwicklerkomponenten jeweils ein Leukopigment und die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht sowie die wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht jeweils einen Farbentwickler für das entsprechende Leukopigment enthalten.
  15. 15. Medium nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperatur als kritische Farbentwicklungstemperatur des in der wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht enthaltenen Leukopigments und die zweite Temperatur als kritische Farbentwicklungstemperatur des in der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht enthaltenen Leukopigments festgelegt ist.
  16. 16. Medium nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das in der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht enthaltene Leukopigment ein schwarz-entwickelndes Leukopigment enthält.
  17. 17. Farbentwicklungsmedium mit einem Substrat und einer auf dem Substrat aufgebrachten druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht, dadurch gekennzeichnet, dass

    die druck- und wärmeempfindliche Farbentwicklerschicht als Binderschicht ausgebildet ist, in der mehrere druckempfindliche Mikrokapseln gleichmäßig verteilt sind,

    die druckempfindlichen Mikrokapseln mit einem Farbstoff gefüllt sind, der eine vorgegebene Farbe aufweist, und eine Druck/Temperatur-Charakteristik derart haben, dass sie unter einem vorbestimmten Druck innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs gebrochen werden, und

    die Ausdehnung des Temperaturbereichs regelbar ist, indem von den Parametern Dicke der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht, Menge an in der druck- und wärmeempfindlichen Farbentwicklerschicht enthaltenem Füllmittel, mittlerer Durchmesser der druckempfindlichen Mikrokapseln, Substratmaterial, Hüllenwandstärke der druckempfindlichen Mikrokapseln und Oberflächenrauhigkeit des Substrats mindestens ein Parameter variiert wird.
  18. 18. Medium nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der in den druckempfindlichen Mikrokapseln enthaltene Farbstoff auf einem Leukopigment basiert und die Binderschicht als Farbentwicklerschicht ausgebildet ist, die eine für das Leukopigment bestimmte Farbentwicklerkomponente enthält, die ab einer unteren Grenztemperatur des Temperaturbereichs thermisch schmilzt.






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