专利名称：彩色成像介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色成像介质，它是这样组成的，即其上可形成至少两种颜色的彩色图象，本发明还涉及有利地应用在该彩色成像介质中的压/热敏彩色显影介质。
作为常规类型的彩色成像介质，已知有热敏性彩色显影片，它是这样组成的，即可以显影多于两种的颜色。通常，这种热敏性彩色显影片包括含至少两种隐色颜料组分和彩色显影剂组分的涂覆有热敏彩色显影层的纸片。众所周知，隐色颜料本身不呈现任何颜色。也就是说，通常隐色颜料呈现乳白色或透明，并与彩色显影剂反应，从而产生规定的单色(例如品红色，青色或黄色)。包含在彩色显影层中的隐色颜料组分，以不同的彩色显影温度为特色，即根据不同的彩色显影温度可以获得不同的颜色。
例如，当彩色显影层中含有的隐色颜料组分分别由显现品红色和青色的以低和高彩色显影温度为特色的隐色颜料组成时，由于其低和高彩色显影温度可分别获得品红色和蓝色。特别是，当在彩色显色层上局部施加的第一温度在品红色的低显影温度和青色的高显影温度之间时，仅显影品红色的隐色颜料组分与彩色显影剂组分反应，从而在施加第一温度的局部区域显现品红色。另外，当在彩色显影层上局部施加的第二温度高于青色的高显影温度时，显影品红色和青色的隐色颜料组分均可与彩色显影剂组分反应，从而在施加第二温度的局部区域显蓝色，即品红和青色的混合色。
前述实例明显看出，通过显青色的隐色颜料组分不可能单独显青色。因此，常规彩色成像介质的彩色显影效率差，因为仅能单独显现表现最低彩色显影温度的隐色颜料组分。
同时，在前述实例中，品红色的低显影温度和青色的高显影温度之间的温差必须足够高，之后可在彩色显影层上显影纯品红色。也就是说，如果品红色显影温度和青色显影温度之间的温差太低时，部分显影青色的隐色颜料组分会在品红色显影的第一温度下不合要求地与彩色显影剂组分反应，导致显影的品红色中带有青色调。
再者，在前述实例中，品红色的低显影温度必须高于100℃，这样可以防止错误和偶然地显品红色，因为彩色显影层常常裸露在例如80-100℃的普通环境。因此，如果品红的低显影温度低于100℃，则经常发生品红色的错误和偶然地显现。
因此，常规的彩色成像介质中，可用于形成热敏彩色显影层的不同隐色颜料的混合物受到相当严格地限制，因为每种不同的隐色颜料都具有固有的彩色显影温度。在前述实例中，如果从各种显影品红色的隐色颜料中任选一种，不能确保是否在选择的显影品红色的隐色颜料中混有显影青色的隐色颜料。
尽管使用者通常要求在彩色成像介质中仅显现具有所要求色调的一种单色，但实际上甚至不可能仅显影具有所要求色调的单色，因为不同的隐色颜料的混合受到相当严格地限制。
而且，因为最低的彩色显影温度必须高于100℃，这样才能避免错误和偶然的彩色显影，并且由于低彩色显影温度和高彩色显影温度之间的温差必须足够大，因此常规的彩色成像介质的彩色显影热能效率差。
另外，很显然常规彩色成像介质除了隐色颜料外不能利用其它类型的颜料。
因此，本发明的目的是提供一种如此组成的彩色成像介质，它确保仅显影具有理想色调的一种单色。
本发明的另一目的是提供一种上述类型的彩色成像介质，它的特点是具有优越的彩色显影效率和优越的热能效率。
本发明的再一个目的是提供一种用于彩色成像介质中的彩色显影介质，它是由适当的片状基底以及在适当基底上形成的压/热敏彩色显影层组成，使得压/热敏彩色显影剂中含有的压敏微胶囊在高于临界加热温度时不被压碎或破裂。本发明第一方面，提供了一种包含基底的彩色成像介质，以及涂覆在基底上的彩色显影层。彩色显影层是由至少一种热敏彩色显影组分，以及均匀地分布在其中的大量压敏微胶囊组成。每个压敏微胶囊填有可呈现第一单色的染料，并具有在第一温度范围内受预定压力时要破裂时的压力/温度特性。热敏彩色显影组分具有热彩色显影特性，以在第一临界温度和第二温度之间规定的第二温度范围显影第二单色。第一临界温度在第一温度范围内，以及第二临界温度超出第一温度范围的上限温度。
根据上述彩色成像介质，将第二温度范围的第一临界温度与第一温度范围的上限温度之间的温度定义为彩色显影范围，其中第一单色和第二单色两者都被显影，并且第一温度范围的上限温度和第二温度范围的第二临界温度间的温度范围定义为彩色显影范围，其中仅显影第二单色。
通过改变选自彩色显影层厚度、彩色显影层中的填料含量、压敏微胶囊的平均直径、基底材料、压敏微胶囊的壳壁强度以及基底表面粗糙度中的至少一个参数来调整第一温度范围。
优选将第一温度范围的下限温度设定为小于100℃。
彩色显影层还可由另一种热敏彩色显影组分组成，特点是具有热彩色显影特性以在高于第二临界温度的第三温度范围内显影第三单色。
每种热敏彩色显影组分包括隐色颜料，以及彩色显影层是由用于隐色颜料的彩色显影剂组分组成。
第一温度定义为具有第二温度范围限定的热彩色显影特性的隐色颜料的临界彩色显影温度，以及第二温度定义为具有第三温度范围限定的热彩色显影特性的隐色颜料的临界彩色显影温度。具有第三温度范围限定的热彩色显影特性的隐色颜料可包含黑色显影隐色颜料。
当封装在压敏微胶囊中的染料是基于隐色颜料时，彩色显影剂组分在至少为第一温度范围的下限温度时热熔化。
彩色显影层可以是双层结构即包括含压敏微胶囊的压/热敏彩色显影层和由热敏彩色显影组分组成的热敏彩色显影层。当封装在压敏微胶囊中的染料是基于隐色颜料时，压/热敏彩色显影层可由用于隐色颜料的彩色显影剂组分组成。在这种情况下，彩色显影剂组分在至少为第一温度范围的下限温度时热熔化。
压/热敏彩色显影层还可由另一种热敏彩色显影组分组成，特点是具有热彩色显影特性以在高于第二临界温度的第三温度范围内显影第三单色。当每种热敏彩色显影组分包括隐色颜料时，每个压/热敏彩色显影层和热敏彩色显影层可由用于隐色颜料的彩色显影剂组分组成。在这种情况下，第一温度定义为热敏彩色显影层中含有的隐色颜料的临界彩色显影温度，以及第二温度定义为压/热敏彩色显影层中含有的隐色颜料的临界彩色显影温度。优选，压/热敏彩色显影层所含的隐色颜料包括显黑色的隐色颜料。
根据本发明第二方面，提供了一种彩色显影介质，包括基底，以及涂覆在基底上的压/热敏彩色显影层。压/热敏彩色显影层是作为含有均匀分布其中的大量压敏微胶囊的粘合剂层形成。每个压敏微胶囊都填有呈现给定单色的染料，并具有在预定温度范围内受预定压力时要破裂时的压力/温度特性。通过改变选自压/热敏彩色显影层厚度、压/热敏彩色显影层中的填料含量、压敏微胶囊的平均直径、基底材料、压敏微胶囊的壳壁强度以及基底表面粗糙度中的至少一个参数来调整温度范围。
本发明第二方面中，当封装在压敏微胶囊中的染料是基于隐色颜料时，粘合剂层可作为彩色显影剂层形成，是由用于隐色颜料的彩色显影剂组分组成的。在这种情况下，彩色显影剂组分至少在该温度范围的下限温度时热熔化。
根据以下描述并参考附图可更好地理解本发明目的和其它目的，其中
图1是本发明彩色成像介质的第一种实施方案的剖面示意图；图2是用于形成图1所示的成像介质上的彩色图象的行式打印机的剖面示意图；图3示意结合图3所示打印机上的热打印头和驱动电路的局部方框图；图4为热打印头电阻元件的渗入从而在图1所示的成像介质上显影品红点，蓝点或青点的剖面示意图；图5曲线图说明图1所示第一种实施方案的彩色显影性能；图6曲线说明在改变成像介质的彩色显影层厚度的条件下，图1所示的第一种实施方案的彩色显影性能；图7曲线说明在成像介质的彩色显影层含填料组分条件下第一种实施方案的彩色显影性能；图8曲线说明在改变成像介质中所含压敏微胶囊的平均直径条件下第一种实施方案的彩色显影性能；图9曲线说明在改变成像介质的基底材料情况下第一种实施方案的彩色显影性能；图10曲线说明在改变成像介质中含有的压敏微胶囊的壳壁强度条件下第一种实施方案的彩色显影性能；图11曲线说明在改变成像介质的基底表面粗糙度的条件下第一种实施方案的彩色显影性能；
图12是本发明彩色成像介质的第二种实施方案的剖面示意图；图13曲线说明图12所示第二种实施方案的彩色显影性能；图14是图12所示的第二种实施方案的改进型的剖面示意图；图15是本发明彩色成像介质的第三种实施方案的剖面示意图；图16曲线说明图15所示第三种实施方案的压/热敏彩色显影层的彩色显影图17是可在图15所示成像介质上形成彩色图象的行式打印机的剖面示意图；图18是本发明彩色成像介质的第四种实施方案的剖面示意图；图19是本发明彩色成像介质的第五种实施方案的剖面示意图；图20是本发明彩色成像介质的第六种实施方案的剖面示意图；以及图21曲线说明图20所示第六种实施方案的第二压/热敏彩色显影层的彩色显影性能。
图1表示彩色成像介质的第一种实施方案，根据本发明通常以参考数10表示。彩色成像介质10包括由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片形成适合的薄片状基底12，以及涂覆在它上面的彩色显影层14。PET片12的厚度为0.188mm。形成的彩色显影层14为双层结构，包括涂覆在PET片12上的压/热敏彩色显影层16P，以及涂覆在它上面的热敏彩色显影层16T。
形成的压/热敏彩色显影层16P作为彩色显影剂层，其主要由用于隐色颜料和均匀分布其中的大量压敏微胶囊18的彩色显影剂组分组成。图1中，彩色显影剂组分用符号“×”表示。对于彩色显影剂组分“×”，可以使用K-5。注意，K-5是购自ASAHI DENKA KOGYO K.K.，并且熔点约为145℃。尽管图1中没有显示，彩色显影层16P可含适量的N，N-乙酰乙酰基苯胺作为增感剂以调整彩色显影剂组分“×”的熔点。
压敏微胶囊18中填充有，例如可呈现使用者所需指定色调的品红色油墨或染料。在这一实施方案中，品红染料是由透明的液体载色剂和分散或溶解在载色剂中的品红显影隐色颜料组成。对于液体载色剂而言，它是一种透明的油，例如可以使用2，7-二异丙基萘，沸点约为300℃。注意，2，7-二异丙基萘是购自Rutgers Kureha Solvents(RKS)GmbH的KMC-113。对于品红显影隐色颜料，可以使用Red-3.Red-3购自YAMAMOTO KASEI K.K.，其熔点约为210℃，基本上等于它的彩色显影温度。图1中，封装在每个压敏微胶囊18中的品红染料，以品红的首字母“M”表示。
每个压敏微胶囊18的壳壁是由三聚氰胺树脂形成的并且是透明的。压敏微胶囊18的平均直径约为5-6μm，以及每个微胶囊18的囊壁厚度要使每个微胶囊18在受到大于约0.35MPa的剪切力时被压碎和破裂。值得注意的是，三聚氰胺树脂具有约300℃的耐热性温度。
可通过适合的聚合方法如原位聚合方法制备这种类型的微胶囊。特别是，由以下溶液(A)，(B)和(C)制备微胶囊18(A)品红染料溶液KMC-113(2，7-二异丙基萘) …100gRed-3 …3g(B)保护性胶体水溶液部分磺化的聚乙烯苯磺酸钠 …5g净化水 …95g(C)三聚氰胺-甲醛预聚物水溶液三聚氰胺 …14g甲醛水溶液 …36g净化水 …50g用于制备三聚氰胺-甲醛预聚物水溶液(C)的甲醛水溶液是37重量％的甲醛水溶液，并用2重量％的氢氧化钠水溶液调整至pH9。制备14g三聚氰胺和36g37重量％的甲醛溶液的混合物，并将该混合物加热至70℃。三聚氰胺完全溶解后，加入50g净化水，并搅拌所得混合物，由此获得溶液(C)。
将溶液(A)和(B)混合，并用均化器搅拌混合物，由此获得O/W乳液(D)。将均化器的转速以及均化器的搅拌时间调整至品红染料溶液(A)以平均直径约4.5μm的液滴悬浮于水中。
加入溶液(C)并与乳液(D)混合，并在30℃条件下缓慢搅拌混合物。在搅拌过程中，向该混合物中加入适量的20重量％的乙酸水溶液以控制pH在pH3至pH6之间。然后，将混合物加热至60℃以进行缩聚反应，同时搅拌混合物约1小时，最终得到平均直径约为5-6μm的微胶囊18。
制备的微胶囊18是以其壳壁厚度为特色，即壳壁的厚度可以使每个微胶囊18在受到大于约0.35MPa剪切力时被压碎和破裂。壳壁厚度主要根据三聚氰胺-甲醛预聚物水溶液(C)中的三聚氰胺含量而定三聚氰胺的量越大，壳壁越厚。
热敏彩色显影层16T是由符号“□”表示的青色显影隐色颜料组分以及用符号“×”表示的彩色显影剂组分组成。在第一实施方案中，对于青色显影隐色颜料组分“□”，使用Blue-220。注意，Blue-220购自YAMADA CHEMICALK.K.，其熔点约为147℃，基本上等于它的彩色显影温度。对于彩色显影剂组分“×”，使用K-5。尽管图1中没有显示，热敏彩色显影层16T也含有适量的N，N-乙酰乙酰基苯胺作为增感剂用于调整青色显影隐色颜料组分“□”的彩色显影温度和彩色显影剂组分“×”的熔点。
为生产压/热敏彩色显影层16P，需制备含水混合物A，它是由下表所示的组分组成组分重量份(1)25重量％微胶囊水分散体 …1.0(2)20重量％K-5水分散体 …1.0(3)16重量％N，N-乙酰乙酰基苯胺水分散体 …0.5(4)20重量％PVA水溶液…0.5其中组分(1)是由25重量％的微胶囊18与净化水混合制得；组分(2)是由20重量％K-5(彩色显影剂)与净化水混合制备，K-5为平均直径小于1μm的粉末；组分(3)是由16重量％的N，N-乙酰乙酰基苯胺(增感剂)与净化水混合制备，这种增感剂也可以是平均直径小于1μm的粉末；以及组分(4)是将20重量％的聚乙烯醇(PVA)溶解在净化水中制得，PVA的聚合度为500。
以每平方米约1-3g量使用3号/Mayer-Bar用含水混合物A涂覆PET片12，然后自然干燥涂层，得到压/热敏彩色显影层16P产品。
注意，“Mayer-Bar”是音译，众所周知它是将液化材料涂覆表面所用的涂辊。每种Mayer-Bar以号数表示，号数越大，涂层越厚。
由于彩色显影层16P含有N，N-乙酰乙酰基苯胺(增感剂)，彩色显影剂组分(K-5)的熔点从145℃降低至约90℃。N，N-乙酰乙酰基苯胺的含量可适当变化以调整彩色显影剂组分“×”的熔点。注意，聚乙烯醇(PVA)作为粘合剂用于彩色显影剂组分“×”与微胶囊18的互相粘合，以及用于将彩色显影层16P粘合至PET片12上。
为获得热敏彩色显影层16T，制备含水混合物B，它是由下表中所示的组分组成组分 重量份(1)17重量％Blue-220水分散体 …1.0(2)20重量％K-5水分数体 …1.0(3)16重量％硬脂酰胺水分散体 …0.5(4)20重量％PVA水溶液 …0.5其中组分(1)是由17重量％Blue-220(青色显影隐色颜料)与净化水混合制备，Blue-220是平均直径小于1μm的粉末；组分(2)是由20重量％K-5(彩色显影剂)与净化水混合制备；组分(3)是由16重量％硬脂酰胺(增感剂)与净化水混合制备，这种增感剂也可以是平均直径小于1μm的粉末；以及组分(4)是将20重量％聚乙烯醇(PVA)溶解在净化水中制得，PVA的聚合度为500。
以每平方米约1-3g量使用3号/Mayer-Bar用含水混合物B涂覆热敏彩色显影层16T，然后自然干燥涂层，得到热敏彩色显影层16T产品，从而获得彩色成像介质10。
由于彩色显影层16T含有硬脂酰胺(增感剂)，彩色显影剂组分(K-5)的熔点从145℃降低至约90℃，以及青色显影隐色颜料组分(Blue-220)的彩色显影温度降至约105℃。
图2是感热式打印机的示意图，它的结构如行式打印机，在成像介质10上形成彩色图象。当使用这种感热式打印机时，可以形成三种颜色的彩色图象；品红，蓝和青色，下文将对此详述。
打印机包括长方体壳20，并分别在壳20的顶壁和侧壁上形成入口22和出口24。通过入口22将成像介质10送入壳20中，然后在成像介质10上形成彩色图象后从出口24排出。注意，图2中成像介质10的移动路径26用单点划线表示。
导向片28置于壳20中以限定成像介质10的部分移动路径26，以及热打印头30与导向片28表面牢固接触。形成的热打印头30作为相对于成像介质10的移动方向垂直延长的行式热打印头。
如图3所示，热打印头30包括多个加热元件或电阻元件R1至Rn，在图3中仅可见元件R1，R1和R3，以及元件R1至Rn沿第一热打印头30的长度方向互相串联。将电阻元件R1至Rn连接至驱动电路31，并根据单线彩色像素信号由第一驱动电路31选择性通电。
特别是当根据品红像素信号对R1至Rn中任一电阻元件通电时，有关电阻元件加热至90℃。当根据蓝色像素信号对R1至Rn中任一电阻元件通电时，有关的电阻元件加热至120℃。根据青色像素信号对R1至Rn中任一电阻元件通电时，有关的电阻元件加热至约180℃。
如图2所示，热打印头30与压纸辊34相连，以及压纸辊34是由适合的硬橡胶材料制成。压纸辊34安装有弹簧偏压单元36，以便用超过压敏微胶囊18的临界破碎压力0.35MPa的1.4Mpa压力对热打印头30弹性加压。
注意，在图2中，标记36表示用于控制感热式打印机的打印操作的控制电路片，以及标记38表示给控制电路片36包括驱动电路31通电的主电源。
在打印过程中，压纸辊34沿反时针方向(图2)以确定的圆周速度在控制电路片36的控制下转动，从而使由入口22导入的彩色成像介质10沿通道26向出口24移动。注意，导入成像介质10的操作是使彩色显影层14与热打印头30直接接触。
当成像介质10在热打印头30与压纸辊34之间通过时，成像介质10的彩色显影层14承受来自热打印头30的电阻元件(R1，…，Rn)的1.4MPa的剪切力。然而，只要每个电阻元件不被通电并加热到至少90℃，每个电阻元件就不能对微胶囊18施加1.4MPa的剪切力，由于彩色显影层14是固相，因此防止了微胶囊18被压碎和破裂。
然而，当根据彩色像素信号对R1至Rn中任一个电阻元件通电时，有关的元件被加热到至少90℃，从而由于存在增感剂(硬脂酰胺)使彩色显影剂组分“×”受热软化或熔化。因此，如图4的实施例所示，加热的电阻元件(R1，…，Rn)渗入彩色显影层14。相应的，彩色显影层14的渗透区中含有的压敏微胶囊18直接承受来自加热元件(R1，…，Rn)的1.4MPa的剪切力，并被压碎，破裂于是从破裂的微胶囊18中释放出品红染料。
当基于品红像素信号对有关元件通电时，该元件的加热温度为90℃。这样，在彩色显影层14上产生品红点，因为当元件的加热温度为90℃低于青色显影隐色颜料组分“□”的彩色显影温度(105℃)时仅显影品红色。
注意，当品红染料从破裂的微胶囊18渗出时，品红染料中所含的品红显影隐色颜料组分不论其彩色显影温度如何立即与彩色显影剂反应，因为品红显影隐色颜料溶解在透明油(KMC-113)中。
另外，当基于蓝色像素信号有关元件通电时，元件的加热温度为120℃。这样，在彩色显影层14上产生蓝点，因为当元件的加热温度为120℃高于青色显影隐色颜料组分“□”的彩色显影温度(105℃)时品红和青色都会显影。
而且，当基于青色像素信号使有关元件通电时，元件被加热至180℃。这样，如上述情况即当基于蓝色像素信号通电涉及元件时，由于所述的同样原因，品红和青色都被显影，因此在彩色显影层14上产生蓝点。然而，令人惊奇的是如下文所述当元件(R1，…，Rn)瞬时加热至(180℃)超过临界温度时，微胶囊18没有压碎和破裂。因此，在彩色显影层14上产生青点，因为仅显影青色。
因此，当使用如图2和3所示的感热式打印机时，可在成像介质10上通过品红点，蓝点和青点记录彩色图象。注意，品红，蓝和青点的大小(直径)相当于电阻元件(R1，…，Rn)的大小，并可约为50-100μm。
在发明人对各种彩色成像介质的彩色显影特性进行试验的过程中，偶然发现前述的理想情况。
参考图5，图示了发明人进行的试验结果。在该试验中，如成像介质10的第一个实施方案的同样条件下试验获得成像介质，并使用如图2和3所示的感热式打印机检测试制的成像介质(10)的彩色显影特性。在该试验中，由电阻元件(R1，…，Rn)施加在试制的成像介质上的压力在0.35MPa至2.8MPa之间不连续地变化，并且电阻元件(R1，…，Rn)的加热温度在55℃至200℃之间不连续地变化。
在图5中，由标记“MA”表示的影线区域是品红显影区域；由标记“CY”表示的影线区域是青色显影区域；以及由显影区域“MA”和“CY”叠加形成的断面线区域是蓝色显影区，以标记“MA/CY”表示。当压力为0.35MPa时，品红显影区“MA”限定在临界温度T1和T2之间的温度范围；青色显影区“CY”限定在大于临界温度t1的温度范围；以及蓝色显影区“MA/CY”限定在临界温度t1和T2之间的温度范围。注意，温度T1和T2分别等于90℃和165℃，以及温度t1等于105℃。另外，临界温度t2等于200℃，并将其方便地定义为青色显影温度的上限。
图5明显看出，当压力为0.35MPa时，以及当电阻元件(R1，…，Rn)的加热温度超过临界温度T2(165℃)时，微胶囊18不会压碎和破裂。即使压力由0.35MPa再提高，临界温度稍高于165℃。也就是说，当电阻元件(R1，…，Rn)的加热温度高于临界温度(165℃)时，微胶囊18不可能压碎和破裂。
推测可能是以下原因使微胶囊18不被压碎和破裂当电阻元件加热至临界温度(165℃)时，由于加热元件的热辐射增加，加热元件施加在彩色显影层(14)的部分立即熔化，因此熔化材料的液体化变得更为方便，导致微胶囊18在PET片12和电阻元件(R1，…，Rn)间的空隙滑动而不会被压碎和破裂。另外，微胶囊18浸在熔化材料中，这样破碎压力不可能充分地施加至浸没的微胶囊18上，因此微胶囊18不会压碎和破裂。
前述感热式打印机(图2和3)的各种打印参数根据图5所示的彩色显影特性确定。也就是说，从图5适当选择电阻元件(R1，…，Rn)施加至成像介质10的压力1.4MPa，以及从图5适当选择的品红，蓝和青色显影温度分别为90，120和180℃。
为进一步研究前述理想情况的目的，在如下所述的不同于成像介质10的第一个实施方案的条件下试制生产了各种类型的成像介质。
第一种类型的成像介质中，与第一个实施方案相比彩色显影层(14)更厚。也就是说，用前述含水混合物A以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆PET片(12)制成压/热敏彩色显影层(16P)，然后用前述含水混合物B以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆压/热敏彩色显影层(16P)制成热敏彩色显影层(16T)。
针对第一种类型的成像介质，使用图2和3所示的感热式打印机如上述同样方式进行试验检测其彩色显影特性。试验结果见图6。类似于图5，在图6中，品红，蓝和青色显影区分别用标记“MA”，“MA/CY”和“CY”表示。
由图6与图5的比较明显看出，当彩色显影层(14)增厚时，品红显影区“MA”变窄。假定品红显影区“MA”的狭窄起因于这一事实，即由于彩色显影层(14)的厚度增加使得微胶囊(18)在PET片(12)和电阻元件(R1，…，Rn)的空隙间滑动更容易。简而言之，可以通过改变彩色显影区(14)的厚度调整品红显影区“MA”的范围。
第二种类型的成像介质中，将填料加入压/热敏彩色显影层(16P)。对于填料，使用Aerojiru-200。注意，Aerojiru-200是购自日本AEROJIRU K.K.，“AEROJIRU”为音译。
特别是，添加组分由5重量％的Aerojiru-200与净化水混合制得，以及将2.0pbw(重量份)添加组分加入前述含水混合物A中。也就是说，制备的含水混合物A’，除还含有2.0pbw的添加组分外与前述含水混合物A基本上相同。用含水混合物A’以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆PET片(12)制成压/热敏彩色显影层(16P)，然后用前述含水混合物B以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆压/热敏彩色显影层(16P)制成热敏彩色显影层(16T)。简而言之，除压/热敏彩色显影层(16P)含有填料(Aerojiru-200)外，第二种类型的成像介质与第一种类型的成像介质(图6)是相同的。
针对第二种类型的成像介质，使用图2和3所示的感热式打印机如上述同样方式进行试验检测其彩色显影特性。试验结果见图7，其中品红，蓝和青色显影区也分别用标记“MA”，“MA/CY”和“CY”表示。
由图7与图6的比较明显看出，当将填料(Aerojiru-200)加入压/热敏彩色显影层(16P)后，品红显影区“MA”加宽。假定品红显影区“MA”增加的宽度起因于这一事实，即由于将填料(Aerojiru-200)加入压/热敏彩色显影层(16P)使得微胶囊(18)在PET片(12)和电阻元件(R1，…，Rn)的空隙间的滑动受到阻碍。简而言之，可以通过在压/热敏彩色显影层(16P)中加入填料调整品红显影区“MA”的范围。
在第三种类型的成像介质中，平均直径约3μm的多个压敏微胶囊替代了前述的平均直径约5-6μm的微胶囊18。当然，制成平均直径约3μm的微胶囊，从而在受到大于约0.35MPa剪切力时可被压碎和破裂。
特别是，含水混合物A”，除制成平均直径约3μm的微胶囊外与前述含水混合物A相同。用含水混合物A”以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆PET片(12)制成压/热敏彩色显影层(16P)，然后用前述含水混合物B以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆压/热敏彩色显影层(16P)制成热敏彩色显影层(16T)。简而言之，除压/热敏彩色显影层含有平均直径约3μm的微胶囊外，第三种类型的成像介质与第一种类型的成像介质(图6)是相同的。
针对第三种类型的成像介质，使用图2和3所示的感热式打印机如上述同样方式进行试验检测其彩色显影特性。试验结果见图8，其中品红，蓝和青色显影区也分别用标记“MA”，“MA/CY”和“CY”表示。
由图8与图6的比较明显看出，当微胶囊的平均直径变小时，品红显影区“MA”变窄。假定品红显影区“MA”的狭窄起因于这一事实，即随着微胶囊的平均直径变小，微胶囊更便于在PET片(12)和电阻元件(R1，…，Rn)的空隙间滑动。简而言之，可以通过改变压敏微胶囊(18)的平均直径调整品红显影区“MA”的范围。
第四种类型的成像介质中，涂层纸替代了PET片(12)。涂层纸的厚度为0.072mm，并且贝克平滑度(Bekk-smoothness degree)大于1000。特别是，用前述含水混合物A以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆涂层纸制成压/热敏彩色显影层(16P)，然后用前述含水混合物B以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆压/热敏彩色显影层制成热敏彩色显影层(16T)。简而言之，除涂层纸替代了PET片(12)外，第四种类型的成像介质与第一种类型的成像介质(图6)是相同的。
针对第四种类型的成像介质，使用图2和3所示的感热式打印机如上述基本上同样方式进行试验检测其彩色显影特性，但由电阻元件(R1，…，Rn)施加至第四种类型的成像介质的压力从0.7MPa-4.2MPa范围内不连续变化。试验结果见图9，其中品红，蓝和青色显影区也分别用标记“MA”，“MA/CY”和“CY”表示。
由图9与图6的比较明显看出，当涂层纸替代了PET片(12)时，品红显影区“MA”变窄。假定品红显影区“MA”的狭窄起因于这一事实，即由于涂层纸比PET片(12)软。也就是说，由于涂层纸的柔软度，破碎压力不能充分地施加至微胶囊(18)。简而言之，通过适当选择薄片状基底(12)的材料可以调整品红显影区“MA”的范围。
第五种类型的成像介质中，使用壳壁厚度比前述微胶囊18的壳壁薄的多个压敏微胶囊。以与上述基本上相同方式生产这些所述微胶囊，但三聚氰胺-甲醛预聚物水溶液(C)中三聚氰胺的含量由14g减少至11.2g。这样，这类微胶囊与前述微胶囊18相比更易于破裂。
特别是，除制成与前述微胶囊18相比更易破裂的微胶囊外，含水混合物A与前述含水混合物A相同。用含水混合物A以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆涂层纸制成压/热敏彩色显影层(16P)，然后用前述含水混合物B以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆压/热敏彩色显影层(16P)制成热敏彩色显影层(16T)。涂层纸的厚度为0.072mm，并且贝克平滑度大于1000。简而言之，除压/热敏彩色显影层(16P)含有与前述微胶囊18相比更易破裂的微胶囊外，第五种类型的成像介质与第四种类型的成像介质(图9)是相同的。
针对第五种类型的成像介质，使用图2和3所示的感热式打印机，与上述基本上同样方式进行试验检测其彩色显影特性，但由电阻元件(R1，…，Rn)施加至第五种类型的成像介质的压力从0.7MPa-4.2MPa范围内不连续变化。试验结果见图10，其中品红，蓝和青色显影区也分别用标记“MA”，“MA/CY”和“CY”表示。
由图10与图9的比较明显看出，当使用与前述微胶囊18相比更易破裂的这类微胶囊时，品红显影区“MA”加宽。假定品红显影区“MA”增加的宽度起因于这一事实，即由于这类微胶囊与前述微胶囊18相比更易破裂。简而言之，可以通过改变压敏微胶囊(18)的壳壁厚度调整品红显影区“MA”的范围。
第六种类型的成像介质中，涂层纸替代了PET片(12)。涂层纸的厚度为0.072mm，并且贝克平滑度为300-400。特别是，用前述含水混合物A以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆涂层纸制成压/热敏彩色显影层(16P)，然后用前述含水混合物B以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆压/热敏彩色显影层制成热敏彩色显影层(16T)。简而言之，除贝克平滑度为300-400的涂层纸替代了贝克平滑度大于1000的涂层纸，即这类涂层纸的表面粗糙度大于第四种类型成像介质(图9)使用的涂层纸的粗糙度外，第六种类型的成像介质与第四种类型的成像介质(图9)是相同的。
针对第六种类型的成像介质，使用图2和3所示的感热式打印机，与上述基本上同样方式进行试验检测其彩色显影特性，但由电阻元件(R1，…，Rn)施加至第四种类型的成像介质的压力从0.7MPa-4.2Mpa范围内不连续变化。试验结果见图11，其中品红，蓝和青色显影区也分别用标记“MA”，“MA/CY”和“CY”表示。
由图11与图9的比较明显看出，当表面粗糙的涂层纸替代了表面平滑的涂层纸时，品红显影区“MA”加宽。很容易想到品红显影区“MA”增加的宽度起因于这一事实，即由于这类涂层纸的粗糙表面使得微胶囊(18)在PET片(12)和电阻元件(R1，…，Rn)的空隙间的滑动受到阻碍。简而言之，可以通过改变薄片状基底(12)的表面粗糙度调整品红显影区“MA”的范围。
由上述内容明显看出，可通过选择和改变以下各种参数中的至少一项来调整品红显影区“MA”的范围彩色显影层14的厚度；压/热敏彩色显影层16P中的填料含量；压敏微胶囊18的平均直径；薄片状基底12的材料；压敏微胶囊18的壳壁强度；以及薄片状基底12的表面粗糙度。
如图5所示，第一个实施方案中，用于形成彩色显影层14的青色显影隐色颜料是很受限制的，因为在彩色显影层14表现彩色显影特性之前，青色显影隐色颜料组分必须具有约105℃的彩色显影温度。然而，微胶囊18中使用的品红显影隐色颜料是可选择的，基本上不受任何限制。也就是说，尽管包入微胶囊18的品红染料是基于Red-3，也可以任选地使用另一种具有理想色调的品红显影隐色颜料。
而且，对于包入微胶囊18中的染料，还可以使用除隐色颜料外的颜料，条件是微胶囊18的壳壁是白色。在这种情况下，压/热敏彩色显影层16P可以作为含有均匀分布其中的微胶囊18的粘合剂层形成，以及粘合剂层可由适合的具有约90℃低熔点的蜡材料形成。
根据本发明，图12显示了彩色成像介质的第二个实施方案，通常以参考号数40表示。成像介质40包括涂层纸片42，以及其上涂覆的彩色显影层44。纸片42的厚度为0.072mm，并且贝克平滑度为400。形成的彩色显影层44也可以是包括涂覆在纸片42上的压/热敏彩色显影层46P和其上涂覆的热敏彩色显影层46T的双层结构。
压/热敏彩色显影层46P可由含均匀分布其中的多个压敏微胶囊48的热敏彩色显影层构成，以及热敏彩色显影层是由符号“Δ”代表的黑色显影隐色颜料组分和符号“×”代表的彩色显影剂组分组成。对于黑色显影隐色颜料组分“Δ”，可使用ETAC。注意，ETAC购自YAMADA CHEMICAL K.K.，它的熔点约为208℃，基本上等于它的彩色显影温度。对于彩色显影剂组分“×”，可使用K-5。尽管图12中没有显示，压/热敏彩色显影层46P含有适量的硬脂酰胺作为增感剂，用于调整黑色显影隐色颜料组分“Δ”和彩色显影剂组分“×”的彩色显影温度。
压敏微胶囊48与前述第一个实施方案中使用的微胶囊18实质上相同。也就是说，微胶囊48装有KMC-113和Red-3组成的品红油墨或染料，以及这种构成可以使其在受到大于约0.35MPa剪切力时被压碎和破裂。
热敏彩色显影层46T是由符号“○”代表的翡翠绿显影隐色颜料组分，以及符号“×”代表的彩色显影剂组分组成。对于翡翠绿显影隐色颜料组分“○”，使用GREEN-118。注意，GREEN-118购自YAMAMOTO KASEI K.K.，并且熔点约为243℃，基本上等于它的彩色显影温度。对于彩色显影剂组分“×”，使用K-5。尽管图12中没有显示，热敏彩色显影层46T还可以含有适量的硬脂酰胺作为增感剂用于调整翡翠绿显影隐色颜料组分“○”的彩色显影温度和彩色显影剂组分“×”的熔点。
为生产压/热敏彩色显影层46P，需制备含水混合物C，它是由下表所示的组分组成组分 重量份(1)25重量％微胶囊水分散体 …1.0(2)17重量％ETAC水分散体…1.0(3)20重量％K-5水分散体 …1.0(4)16重量％硬脂酰胺水分散体…0.5(5)20重量％PVA水溶液 …0.5其中组分(1)是由25重量％的微胶囊48与净化水混合制得；组分(2)是由17重量％的ETAC(黑色显影隐色颜料)与净化水混合制得，ETAC为平均直径小于1μm的粉末；组分(3)是由20重量％K-5(彩色显影剂)与净化水混合制备；
组分(4)是由16重量％的硬脂酰胺(增感剂)与净化水混合制备，这种增感剂是平均直径小于1μm的粉末；以及组分(5)是将20重量％的聚乙烯醇(PVA)溶解在净化水中制得，PVA的聚合度为500。
用含水混合物A以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆涂层纸42，然后自然干燥涂层，得到压/热敏彩色显影层46P产品。
由于彩色显影层46P含有硬脂酰胺(增感剂)，彩色显影剂组分(K-5)的熔点从145℃降低至约90℃，以及黑色显影隐色颜料(ETAC)的彩色显影温度降低至约180℃。
为获得热敏彩色显影层46T，制备含水混合物D，它是由下表中所示的组分组成组分重量份(1)17重量％GREEN-118水分散体 …1.0(2)20重量％K-5水分散体 …1.0(3)16重量％硬脂酰胺水分散体 …0.5(4)20重量％PVA水溶液 …0.5注意含水混合物D与含水混合物B基本上相同，只是组分(1)是由17重量％GREEN-118(翡翠绿显影隐色颜料)与净化水混合制得，GREEN-118是平均直径小于1μm的粉末。
用含水混合物D以每平方米约4-6g量，使用6号/Mayer-Bar涂覆压/热敏彩色显影层46P，然后自然干燥涂层，得到热敏彩色显影层46T产品，从而获得彩色成像介质40。
由于彩色显影层46T含有硬脂酰胺(增感剂)，彩色显影剂组分(K-5)的熔点从145℃降低至约90℃，以及翡翠绿显影隐色颜料组分(GREEN-118)的彩色显影温度降至约105℃。
针对彩色成像介质40，使用图2和3所示的感热式打印机进行试验检测其彩色显影性能。即在该试验中，由电阻元件(R1，…，Rn)施加在彩色成像介质40的压力在0.35MPa至2.8MPa之间不连续地变化，并且电阻元件(R1，…，Rn)的加热温度在80℃至200℃之间不连续地变化。
试验结果显示在图13中。在图中，由标记“MA”表示的影线区域是品红显影区域；由标记“EG”表示的影线区域是翡翠绿显影区域；由显影区域“MA”和“EG”叠加形成的断面线区域是蓝黑色显影区，以标记“MA/EG”表示；以及由标记“BK”表示的断面线区域是黑色显影区。当压力为0.5MPa时，品红显影区“MA”限定在临界温度TT1和TT2之间的温度范围；翡翠绿显影区“EG”限定在大于临界温度tt1的温度范围；蓝黑显影区“MA/EG”限定在临界温度tt1和TT2之间的温度范围；以及黑色显影区“BK”限定在高于临界温度tt2的临界温度范围。
注意，温度TT1等于彩色显影剂组分“×”的熔点(95℃)；温度TT2等于110℃的临界温度，在此温度下当压力为0.35MPa时微胶囊48不会压碎和破裂；温度tt1等于翡翠绿显影隐色颜料组分“○”的彩色显影温度(105℃)；以及温度tt2等于黑色显影隐色颜料组分“Δ”的彩色显影温度(180℃)。
因此，使用如图2和3所示的感热式打印机，可在成像介质40的彩色显影层44上通过四种颜色(品红，蓝黑，翡翠绿和黑色)记录彩色图象。当由电阻元件(R1，…，Rn)施加在成像介质40上的压力为1.4MPa时，温度TT1和TT2可分别选择作为品红显影温度和蓝黑显影温度，以及适合的温度165℃和200℃分别选择作为翡翠绿显影温度和黑色显影温度。
因此，在彩色图象形成并记录在成像介质40的彩色显影层44上之前对图2和3所示的打印机进行一些改进是必要的。换句话说，当根据品红像素信号使R1至Rn中任一电阻元件通电时，有关的电阻元件加热至95℃。当根据蓝黑色像素信号使R1至Rn中任一电阻元件通电时，有关的电阻元件加热至110℃；当根据翡翠绿色像素信号使R1至Rn中任一电阻元件通电时，有关的电阻元件加热至约165℃；以及当根据黑色像素信号使R1至Rn中任一电阻元件通电时，有关的电阻元件加热至约200℃。
类似第一个实施方案，当成像介质40在热打印头30与压纸辊34之间通过时，彩色显影层44承受来自热打印头30的电阻元件(R1，…，Rn)的1.4MPa的剪切力。然而，只要每个电阻元件不被通电且加热至至少95℃，由于彩色显影层44是固相，每个电阻元件不能对微胶囊48施加1.4MPa的剪切力，因此防止了微胶囊48被压碎和破裂。
然而，当根据彩色像素信号通电R1至Rn中任-个电阻元件时，涉及的元件被加热到至少95℃，从而由于存在增感剂，彩色显影剂组分“×”受热软化或熔化。因此，加热的电阻元件(R1，…，Rn)渗入彩色显影层44。这样，彩色显影层44的渗透区中含有的微胶囊48直接承受来自加热元件(R1，…，Rn)的1.4MPa的剪切力，并被压碎、破裂，于是从破裂的微胶囊48中释放出品红染料。
当基于品红像素信号使有关元件通电时，元件的加热温度为95℃。这样，在彩色显影层44上产生品红点，因为当元件的加热温度为95℃，低于隐色颜料组分“○”和“Δ”的彩色显影温度(105℃和180℃)时仅显影品红色。
另外，当基于蓝黑色像素信号使有关元件通电时，元件的加热温度为105℃。这样，在彩色显影层44上产生蓝黑色点，因为当元件的加热温度为105℃高于隐色颜料组分“○”的彩色显影温度(105℃)时，品红和翡翠绿都会显影。
而且，当基于翡翠绿色像素信号使有关元件通电时，元件的加热温度为165℃。这样，如上述同样原因由于微胶囊48不会压碎和破裂，仅显影翡翠绿，因此在彩色显影层44上产生翡翠绿点。
而且，当基于黑色像素信号使有关元件通电时，元件的加热温度为200℃。这样，由于元件加热温度为200℃高于翡翠绿显影隐色颜料组分“○”的彩色显影温度(180℃)，这时显影黑色，因此在彩色显影层44上产生黑点。注意，尽管在200℃的元件加热温度时显影翡翠绿，但翡翠绿被黑色吸收。
图14显示了第二个实施方案的改进形式。在该图中，以同样的标记和符号表示同样的部件，以及类似部件显示最初类似标记。
在改进的实施方案中，彩色成像介质40’包括涂层纸片42，以及其上涂覆的彩色显影层44’。类似第二个实施方案，尽管彩色显影层44’形成双层结构，即热敏彩色显影层46T’直接形成在纸片42上，以及在其上形成压/热敏彩色显影层46P’。另外，在第二个实施方案中，尽管彩色显影层46P和46T分别含有黑色显影隐色颜料组分“Δ”和翡翠绿显影隐色颜料组分“○”，但隐色颜料组分“Δ”和“○”分别取代了彩色显影层46P’和46T’中的隐色颜料组分“○”和“Δ”。
如图13所示改进的彩色成像介质40’基本上表现了同样的彩色显影性能。因此，可使用图2和3所示的打印机以上述的基本上同样方式形成和记录彩色图象。
注意对第一个实施方案的各种变化和改进可应用于第二个实施方案及其可能的改良实施方案。
在上述实施方案中，尽管彩色显影层(14，44，44’)形成双层结构，但也可以形成单层结构的彩色显影层(14，44，44’)。例如，如果形成的彩色显影层为单层结构，含水混合物C和D以1∶1的比例混合，以及用含水混合物以约每平方米5-7g量涂覆纸片42，然后自然干燥涂层，获得单层结构的彩色显影层产品。
另一方面，在第二个实施方案的情况中当显影黑色时，彩色显影层(44)可形成三层结构。即例如，在第二个实施方案中，彩色显影层44可由以下三层组成第一层对应于热敏彩色显影剂46T’(图14)，第二层对应于热敏彩色显影剂46T(图13)，以及第三层对应于压/热敏彩色显影剂16P(图1)。在这种情况中，优选第一，二和三层在纸片42上连续形成，以及每一层是通过以每平方米约2-4g量涂覆相应的含水混合物获得。
图15显示了彩色成像介质的第三个实施方案，根据本发明通常以参考号数50表示，它是如下组成以使其上可形成全色图象。成像介质50包括适合的透明的薄片状基底52，在基底52表面涂覆的压/热敏彩色显影层54P，涂覆在基底52的另一表面上的热敏彩色显影层54T，以及在热敏彩色显影层54T上形成的反射层56。
基底52作为厚度约50-100μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片形成。透明的PET片52不仅可用作形成彩色显影层54P和54T的基底，而且可作为热绝缘层用于彩色显影层54P和54T之间的热绝缘。
压/热敏彩色显影层54P可由含均匀分布其中的多个压敏微胶囊58的热敏彩色显影层构成，以及热敏彩色显影层是由符号“□”代表的青色显影隐色颜料组分和符号“×”代表的彩色显影剂组分组成。对于青色显影隐色颜料组分“□”，使用NC-B1ue-3。注意，NC-Blue-3购自HODOGAYA CHEMICAL K.K.，它的熔点约为190℃，基本上等于它的彩色显影温度。对于彩色显影剂组分“×”，使用K-5。尽管图15中没有显示，压/热敏彩色显影层54P含有适量的硬脂酰胺作为增感剂，用于调整青色显影隐色颜料组分“□”的彩色显影温度和彩色显影剂组分“×”的熔点。
除微胶囊58的平均直径约为3-4μm外，压敏微胶囊58与前述微胶囊18基本上相同，以及这种构型可使微胶囊在受到大于约0.5MPa的剪切力时可被压碎和破裂。当然，微胶囊58装有KMC-113和Red-3组成的品红油墨或染料，并通过前述原位聚合方法制备。
热敏彩色显影层54T是由符号“○”代表的黄色显影隐色颜料组分以及符号“×”代表的彩色显影剂组分组成。对于黄色显影隐色颜料组分“○”，使用I-3R。I-3R购自CIBA SPECIALTY CHEMICALS，并且熔点为170℃，基本上等于它的彩色显影温度。对于彩色显影剂组分“×”，使用K-5。尽管图15中没有显示，热敏彩色显影层54T还可以含有适量的硬脂酰胺作为增感剂，用于调整黄色显影隐色颜料组分“○”的彩色显影温度和彩色显影剂组分“×”的熔点。
为生产压/热敏彩色显影层54P，需制备含水混合物E，它是由下表所示的组分组成组分 重量份(1)25重量％微胶囊水分散体 …1.0(2)17重量％NC-Blue-3水分散体…0.5(3)16重量％K-5水分散体 …1.5(4)16重量％硬脂酰胺水分散体 …0.5(5)20重量％聚酯水溶液 …0.5其中组分(1)是由25重量％的微胶囊58与净化水混合制得；组分(2)是由17重量％的NC-Blue-3(青色显影隐色颜料)与净化水混合制得，NC-Blue-3为平均直径小于1μm的粉末；组分(3)是由16重量％K-5(彩色显影剂)与净化水混合制备；组分(4)是由16重量％的硬脂酰胺(增感剂)与净化水混合制备；以及组分(5)是将20重量％的Gabusen ES-901A(水溶性聚酯)溶解在净化水中制得，Gabusen ES-901A购自TEIKOKU CHEMICAL K.K.。
使用8号/Mayer-Bar，将含水混合物E以每平方米约4-5g量涂覆在透明PET片52的表面，然后自然干燥涂层，得到压/热敏彩色显影层54P产品。注意，Gabusen ES-901A作为粘合剂用于将彩色显影剂组分“×”，青色显影隐色颜料组分“□”和微胶囊58互相粘合，以及用于将彩色显影层54P粘合到PET片52。另外，注意由于使用了Gabusen ES-901A，制成的彩色显影层54P是半透明或透明的。
由于彩色显影层54P含有硬脂酰胺(增感剂)，彩色显影剂组分(K-5)的熔点从145℃降低至约90℃，以及青色显影隐色颜料(NC-Blue-3)的彩色显影温度降低至约140℃。
为获得热敏彩色显影层54T，制备含水混合物F，它是由下表中所示的组分组成组分 重量份(1)17重量％I-3R水分散体 …0.5(2)16重量％K-5水分散体 …1.0(3)16重量％硬脂酰胺水分散体 …0.5(4)10重量％PVA水溶液 …0.5其中组分(1)是由17重量％的I-3R(黄色显影隐色颜料)与净化水混合制得，I-3R为平均直径小于1μm的粉末；组分(2)是由16重量％K-5(彩色显影剂)与净化水混合制备；组分(3)是由16重量％的硬脂酰胺(增感剂)与净化水混合制备；以及组分(4)是将10重量％的聚乙烯醇(PVA)溶解在净化水中制得，PVA的聚合度为500。
使用6号/Mayer-Bar将含水混合物F以每平方米约3-5g量涂覆在热敏彩色显影层54T上，然后自然干燥涂层，得到热敏彩色显影层54T产品。注意，由于使用了聚乙烯醇(PVA)，获得的彩色显影层54T呈白色。
由于彩色显影层54T含有硬脂酰胺(增感剂)，彩色显影剂组分(K-5)的熔点从145℃降低至约90℃，以及黄色显影隐色颜料组分(I-3R)的彩色显影温度降至约140℃。
彩色显影层54T完全干燥后，在彩色显影层54T上获得反射层56。反射层56可制成厚度6μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜片，以及膜片优选涂成白色。通过在约80-100℃，低于黄色显影隐色颜料“○”的彩色显影温度(140℃)下熔化彩色显影剂组分“×”而将PET膜片热粘合至彩色显影层54T。任选地使用适合的水溶性粘合剂溶液如PVA水溶液将PET膜粘合至彩色显影层54T。而且，可用适合的无机白色粉末如二氧化硅，二氧化钛，碳酸钙等涂覆彩色显影层，形成反射层56。
参考图16，压/热敏彩色显影层54P的彩色显影特性如图所示。在图中，标记“MA”表示品红显影区；标记“CY”表示青色显影区；以及标记“MA/CY”表示蓝色显影区。当压力为1.4MPa时，品红显影区“MA”限定在临界温度90℃和160℃之间的温度范围，青色显影区“CY”限定在大于临界温度140℃的温度范围。
另一方面，热敏彩色显影层54T的彩色显影特性类似于常用的热敏成像片的彩色显影特性。换句话说，当作用在彩色显影层54T的温度高于黄色显影隐色颜料的彩色显影温度(140℃)时，其上仅显影黄色。
在全色图象形成并记录在热敏彩色显影层54T之前，前述打印机(图2)必须如图17所示进行改进。注意，在该图中，以类似标记表示类似图2的部件。
如图17所示，改进的打印机装有第一组可移动的热打印头301和压纸辊321以及第二组可移动的热打印头302和压纸辊322。导片28上形成第一延长槽331和第二延长槽332，用于在导片28上安装第一组打印头301和压纸辊321以及第二组打印头302和第二压纸辊322。
具体是将第一热打印头301安装在第一延长槽331，并支撑与由导片28限定的导片表面相切的第一压纸辊321。另一方面，第二压纸辊322安装在第二延长槽332中与导片28的导片面相切，并且第二热打印头302支撑第二压纸辊322。第一热打印头301与第一弹簧偏压单元341相连，以便以超过微胶囊58临界破碎压力0.5MPa的1.4MPa压力对压纸辊321弹性加压。第二热打印头302与第二弹簧偏压单元342相连，以便在适合的压力如0.2MPa，小于微胶囊58的临界破碎压力0.5MPa对压纸辊322弹性加压。
在打印过程中，第一压纸辊321沿反时针方向(图17)旋转，以及第二压纸辊322沿顺时针方向(图17)旋转。当然，在控制电路片37的控制下第一和第二压纸辊321和322以同样的圆周速度旋转，从而使由入口22导入的成像介质50沿通道26向出口24移动。注意，导入彩色成像介质50的操作是使彩色显影层54P和54T分别与热打印头301和302直接接触。
第一热打印头301包括n个电阻元件，以及第二热打印头302包括n个电阻元件。在每个热打印头(301和302)中，电阻元件沿热打印头(301和302)的长度方向互相串联。而且，第一热打印头301的各电阻元件与第二热打印头302的电阻元件串联。简而言之，第一热打印头301的电阻元件和第二热打印头302的电阻元件以2×n的矩阵方式排列。
根据改进的打印机结构，可在成像介质50上形成并记录全色图象。具体是通过适当控制第一热打印头301的电阻元件的加热温度，可在彩色显影层54P上形成品红图象，蓝色图象和青色图象。另一方面，通过适当控制第二热打印头302的电阻元件的加热温度，可在彩色显影层54T上形成黄色图象。当从彩色显影层54P的一侧观察成像介质50时，由品红图象和黄色图象重叠而成的图象区识别为红色图象。另外，当从彩色显影层54P的一侧观察成像介质50时，由蓝色图象和黄色图象重叠而成的图象区识别为黑色图象。再有，当从彩色显影层54P的一侧观察成像介质50时，由青色图象和黄色图象重叠而成的图象区识别为绿色图象。简而言之，当从彩色显影层54P的一侧观察成像介质50时，可识别包括品红、青色、黄色、蓝色、红色、绿色和黑色图象的全色图象。
注意，当然在真正观察到全色图象前，相对于在彩色显影层54P上形成的品红，蓝色和青色图象，在彩色显影层54T上形成的黄色图象必须是反射镜图象。
在第三个实施方案中，如上所述PET片52作为热绝缘层将彩色显影层54P与54T互相热绝缘。这样，当给第一热打印头301通电时，黄色不会显影。与之类似，当给第二热打印头302通电时，青色不会显影。
图18显示了彩色成像介质的第四个实施方案，根据本发明通常以参考号数60表示，它是如下组成以使其上可形成全色图象。成像介质60包括透明的厚度约100μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片62，涂覆在PET片62一面的图象记录层64，涂覆在图象记录层64上的压/热敏彩色显影层66P，以及涂覆在PET片62的另一表面上的热敏彩色显影层66T。
形成的图象记录层64作为彩色显影剂层。为生产彩色显影剂层64，需制备含水混合物G，它是由下表所示的组分组成组分重量份(1)40重量％K-5水分散体 …1.0(2)20重量％PVA水溶液 …0.5
其中组分(1)是由40重量％的K-5(彩色显影剂)与净化水混合制得；以及组分(2)是将20重量％的聚乙烯醇(PVA)溶解于净化水制得。
使用10号/Mayer-Bar将含水混合物G以每平方米约3-5g量涂覆在在PET片的一面，然后自然干燥涂层，获得图象记录层或彩色显影剂层64。注意，在图18中，彩色显影剂组分用符号“×”表示。
由于使用了聚乙烯醇(PVA)，制成的图象记录层64呈白色。在第四个实施方案中，由于意图从热敏彩色显影层66T的一侧观察全色图象，因此将图象记录层64制成半透明或透明层是不必要的。当然，如果从压/热敏彩色显影层66P一侧观察全色图象，需用Gabusen ES-901A替代PVA。
压/热敏彩色显影层66P基本上与第三个实施方案的彩色显影层54P相同，因此彩色显影层66P中含有的压敏微胶囊68与第一个实施方案的微胶囊18相同。即，以与第三个实施方案所述的基本上同样方式制备彩色显影层66P。注意，由于如上所述从热敏彩色显影层66T一侧观察全色图象，因此可用GabusenES-901A替代PVA。
除用Gabusen ES-901A替代PVA外，热敏彩色显影层66T与彩色显影层54T也是相同的。当然，这是由于从彩色显影层66T一侧观察全色图象。
压/热敏彩色显影层66P基本上具有与第三个实施方案的彩色显影层54P(图16)同样的彩色显影性能，以及热敏彩色显影层66T基本上也具有与第三个实施方案的彩色显影层54P(图16)同样的彩色显影性能。这样，使用如图17所示的打印机，可以在成像介质60上形成并记录全色图象。
在第四个实施方案中，当压敏彩色显影层66P上形成品红，蓝和青色图象时，这些彩色图象穿过图象记录层或彩色显影剂层64，并可在热敏彩色显影层66T一侧观察到，从而通过在彩色显影层66T上形成黄色图象来观察全色图象。注意，当然在真正观察到全色图象前，相对于在彩色显影层66T上形成的黄色图象，在彩色显影层66P上形成的每个品红，蓝和青色图象必须是反射镜图象。
图19显示了彩色成像介质的第五个实施方案，根据本发明通常以参考号数70表示，它是如下组成以使其上可形成全色图象。成像介质70包括透明的厚度约100μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片72，涂覆在PET片72一面的图象记录层74，涂覆在图象记录层74上的压/热敏彩色显影层76P，涂覆在PET片72另一面的热敏彩色显影层76T，以及用在彩色显影层76T上的保护膜片77。
PET片72和图象记录层74分别与第四个实施方案的PET片62和图象记录层64(图18)基本上相同。另外，压/热敏彩色显影层76P与第三个实施方案的彩色显影层54P基本上相同，因此彩色显影层76P中含有的压敏微胶囊78与第一个实施方案的微胶囊18相同。
如图19所示，形成的热敏彩色显影层76T为双层结构，包括第一热敏层部分76T1和第二热敏层部分76T2。形成的第一热敏层部分76T1作为热敏黑色显影层，其由符号“Δ”代表的黑色显影隐色颜料组分和符号“×”代表的彩色显影剂组分组成。组分“Δ”和“×”分别使用ETAC和K-5。形成的第二热敏层部分76T2作为热敏黄色显影层，其与第四个实施方案的透明的热敏彩色显影层66T基本相同。
基本上按照第四个实施方案所述的同样方式制备图象记录层或彩色显影剂层74以及压/热敏彩色显影层76P。
为生产热敏黑色显影层76T1，需制备含水混合物H，它是由下表所示的组分组成组分 重量份(1)17重量％ETAC水分散体 …0.5(2)16重量％K-5水分散体 …1.0(3)10重量％聚酯水溶液…1.0其中组分(1)由17重量％的ETAC(黑色显影隐色颜料)与净化水混合制得；组分(2)由16重量％K-5(彩色显影剂)与净化水混合制备；组分(3)由将10重量％的Gabusen ES-901A(水溶性聚酯)溶解在净化水中制得。
使用6号/Mayer-Bar将含水混合物H以每平方米约3-5g量涂覆在PET片72的其中一个表面，然后自然干燥涂层，得到热敏黑色显影层76T1。如上所述，尽管ETAC(黑色显影隐色颜料)呈现彩色显影温度(208℃)，但由于存在熔点为145℃的彩色显影剂组分(K-5)，彩色显影温度降低至约170℃。
下面，基本上按照第四个实施方案所述同样方式在热敏黑色显影层76T1上形成热敏黄色显影层76T2。然后，将保护膜片77粘附至热敏黄色显影层76T上，从而制造完成了成像介质70。保护膜片77可制成厚度为6μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)透明膜片，以及通过在约80-100℃，即低于黄色显影隐色颜料“○”的彩色显影温度(140℃)的条件下熔化彩色显影剂组分“×”而热粘合至彩色显影层76T2上。
这样，压/热敏彩色显影层76P基本上具有与第三个实施方案的彩色显影层54P(图16)相同的彩色显影性能。因此，可通过图17所示的打印机的第一热打印头301在彩色显影层76P上形成并记录品红，蓝和青色图象。
另一方面，热敏彩色显影层76T的彩色显影性能与常用的热敏彩色成像片的彩色显影性能类似。特别是，当作用在彩色显影层76T上的温度超过黄色显影隐色颜料“○”的彩色显影温度(140℃)时，其上显影黄色，以及当作用在彩色显影层76T上的温度超过黑色显影隐色颜料“Δ”的彩色显影温度(170℃)时，其上显影黑色。注意，当然，尽管在黑色显影隐色颜料“Δ”的彩色显影温度(170℃)时也会显影黄色，但显影的黄色被黑色吸收。
因此，使用图17所示的打印机，可以在成像介质70上形成并记录全色图象。类似于第四个实施方案，当在压敏彩色显影层76P上形成品红，蓝和青色图象时，这些彩色图象穿过图象记录层或彩色显影剂层74，并可在热敏彩色显影层76T一侧观察到，从而通过在彩色显影层76T上形成黄和黑色图象来观察全色图象。注意，当然在真正观察到全色图象前，相对于在彩色显影层76T上形成的黄和黑色图象，在彩色显影层76P上形成的每个品红，蓝和青色图象必须是反射镜图象。
图20显示了彩色成像介质的第六个实施方案，根据本发明通常以参考号数80表示，它是如下组成以使其上可形成全色图象。成像介质80包括多孔透明的厚度约100μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片82，涂覆在PET片82一面的第一压/热敏彩色显影层84，以及涂覆在PET片82另一面的第二压/热敏彩色显影层86。
第一压/热敏彩色显影层84与第三个实施方案的彩色显影层54P基本上相同，因此彩色显影层84中含有的压敏微胶囊88与第一个实施方案的微胶囊18相同。因此，第二压/热敏彩色显影层84具有与第三个实施方案(图16)的彩色显影层54P基本相同的彩色显影性能。
第二压/热敏彩色显影层86可作为含均匀分布其中的多个压敏微胶囊88’的热敏彩色显影层形成，以及热敏彩色显影层是由符号“Δ”代表的黑色显影隐色颜料组分和符号“×”代表的彩色显影剂组分组成。对于黑色显影隐色颜料组分“Δ”，使用ETAC，以及对于彩色显影剂组分“×”，使用K-5。尽管图20中没有显示，第二压/热敏彩色显影层86含有适量的硬脂酰胺作为增感剂，用于调整黑色显影隐色颜料组分“Δ”的彩色显影温度和彩色显影剂组分“×”的熔点。
用具有规定色调的黄色油墨或染料填充压敏微胶囊88’。在该实施方案中，黄色染料是由透明的液体载色体和溶解于载色体中的黄色显影隐色颜料组成。对于液体载色体，使用KMC-113，以及对于黄色显影隐色颜料，使用I-3R。简而言之，黄色染料是通过将4gI-3R溶解在100gKMC-113中制备，以及与制备微胶囊18基本相同的方式制备微胶囊88’。在图20中，每个压敏微胶囊88’中含有的黄色染料用黄色的第一个大写字母“Y”表示。
每个压敏微胶囊88’的壳壁是由透明的三聚氰胺树脂组成。微胶囊88’的平均直径约为3-4μm，以及每个微胶囊88’的壳壁的厚度可以使每个微胶囊88’在受到大于约0.5MPa剪切力时压碎、破裂。
为制备第二压/热敏彩色显影层86，需制备含水混合物I，它是由下表所列的组分组成组分 重量份(1)25重量％微胶囊水分散体 …1.0(2)17重量％ETAC水分散体 …0.5(3)16重量％K-5水分散体 …1.0(4)16重量％硬脂酰胺水分散体 …0.5(5)20重量％聚酯水溶液 …0.5其中组分(1)是由25重量％的微胶囊88’与净化水混合制得；组分(2)由17重量％的ETAC(黑色显影隐色颜料)与净化水混合制得；组分(3)是由16重量％K-5(彩色显影剂)与净化水混合制备；组分(4)是由16重量％的硬脂酰胺(增感剂)与净化水混合制备；以及组分(5)是将20重量％的Gabusen ES-901A(水溶性聚酯)溶解在净化水中制得。
使用8号/Mayer-Bar，将含水混合物I以每平方米约4-5g量涂覆在PET片82的其中一个表面，然后自然干燥涂层，得到第二压/热敏彩色显影层86。
由于第二压/热敏彩色显影层86含有硬脂酰胺(增感剂)，彩色显影剂组分(K-5)的熔点从145℃降低至约90℃，以及黑色显影隐色颜料(ETAC)的彩色显影温度降低至约150℃。
参考图21，第二压/热敏彩色显影层86的彩色显影特性如图所示。在图中，标记“YE”表示黄色显影区，以及标记“BK”表示黑色显影区。在由显影区“YE”和“BK”叠加形成的断面线区域“MA/CY”，尽管黄色和黑色都会显影，但显影的黄色被黑色吸收。当压力为1.4MPa时，黄色显影区“YE”限定在临界温度90℃和160℃之间的温度范围，黑色显影区“BK”限定在大于临界温度150℃的温度范围。
尽管使用图17所示的打印机在成像介质80上可形成并记录全色图象，但必须设置第二弹簧偏压单元342从而在1.4MPa压力下第二压纸辊322按压第二热打印头302。
简而言之，通过第一热打印头301可在第一压/热敏彩色显影层84上形成品红，蓝和青色图象，以及通过第二热打印头302可在第二压/热敏彩色显影层86上形成黄色和黑色图象。由于它的多孔性，形成的彩色图象穿透PET片82。因此，从作为透明层的第二热敏彩色显影层86一侧可以观察到全色图象。
本发明还涉及由适合的薄片状基底(12，42)，以及在基底(12，42，52，62，72，82)上形成的压/热敏彩色显影剂层(16P，46P，46P’，54P，66P，76P，84，86)组成的彩色显影介质，这样在超过临界加热温度时压敏微胶囊(18，48)不会压碎、破裂，因为如上所述这种彩色显影介质可有利地用于构成各种类型的彩色成像介质。
最后，本领域技术人员可以理解前面的叙述只是介质的优选实施方案，以及本发明可以存在各种变化和改进而并不脱离本发明精神和范围。
本发明公开的内容还涉及日本专利申请2000-133773(2000.5.2申请)，2001-099132(2001.3.30申请)以及2001-104428(2001.4.3申请)中包括的主题，将其全部内容引入本发明以供参考。
权利要求
1.一种彩色成像介质，包括基底；以及涂覆在上述基底上的彩色显影层，其中所述彩色显影层是由至少一种热敏彩色显影组分和均匀分布其中的多个压敏微胶囊组成；每个所述压敏微胶囊中装填表现第一单色的染料，以及在第一温度范围内当受到预定压力时要破裂时的压力/温度特性；以及所述热敏彩色显影组分具有热彩色显影性能，以在由第一临界温度和第二温度限定的第二温度范围内显影第二单色，所述第一临界温度是在所述第一温度范围内，所述第二临界温度超过所述第一温度范围的上限温度。
2.权利要求1的彩色成像介质，其中将所述第二温度范围的第一临界温度和所述第一温度范围的上限温度之间的温度范围定义为彩色显影范围，其中上述第一单色和上述第二单色都可以显影。
3.权利要求1的彩色成像介质，其中将所述第一温度范围的上限温度和所述第二温度范围的第二临界温度之间的温度范围定义为彩色显影范围，其中仅显影所述的第二单色。
4.权利要求1的彩色成像介质，其中可通过改变选自彩色显影层厚度、彩色显影层中的填料含量、压敏微胶囊的平均直径、基底材料、压敏微胶囊的壳壁强度以及基底表面粗糙度中的至少一个参数来调整所述的第一温度范围。
5.权利要求1的彩色成像介质，其中所述第一温度范围的下限温度设定为小于100℃。
6.权利要求1的彩色成像介质，其中所述彩色显影层还可由另一种具有热彩色显影特性的热敏彩色显影组分组成，以在高于所述第二临界温度的第三温度范围内显影第三种单色。
7.权利要求6的彩色成像介质，其中每个所述热敏彩色显影组分包括隐色颜料以及所述彩色显影层是由用于所述隐色颜料的彩色显影剂组分组成。
8.权利要求7的彩色成像介质，其中所述第一温度定义为具有所述第二温度范围限定的热彩色显影特性的隐色颜料的临界彩色显影温度，以及所述第二温度定义为具有所述第三温度范围限定的热彩色显影特性的隐色颜料的临界彩色显影温度。
9.权利要求7的彩色成像介质，其中具有所述第三温度范围限定的热彩色显影特性的隐色颜料，包括黑色显影隐色颜料。
10.权利要求7的彩色成像介质，其中包入所述压敏微胶囊中的染料是基于隐色颜料，以及所述彩色显影剂组分在所述第一温度范围的至少下限温度下热熔化。
11.权利要求1的彩色成像介质，其中所述彩色显影层是由双层结构构成，包括含所述压敏微胶囊的压/热敏彩色显影层和由所述热敏彩色显影组分组成的热敏彩色显影层。
12.权利要求11的彩色成像介质，其中包入所述压敏微胶囊中的染料是基于隐色颜料，以及所述压/热敏彩色显影层是由用于所述隐色颜料的彩色显影剂组分组成，所述彩色显影剂组分在所述第一温度范围的至少下限温度下热熔化。
13.权利要求11的彩色成像介质，其中所述压/热敏彩色显影层还可由另一种具有热彩色显影特性的热敏彩色显影组分组成，以在高于所述第二临界温度的第三温度范围内显影第三种单色。
14.权利要求13的彩色成像介质，其中每个所述热敏彩色显影组分包括隐色颜料以及所述每个压/热敏彩色显影层和所述热敏彩色显影层是由用于所述隐色颜料的彩色显影剂组分组成。
15.权利要求13的彩色成像介质，其中所述第一温度定义为热敏彩色显影层所含的隐色颜料的临界彩色显影温度，以及所述第二温度定义为压/热敏彩色显影层所含的隐色颜料的临界彩色显影温度。
16.权利要求14的彩色成像介质，其中所述压/热敏彩色显影层所含的隐色颜料包括黑色显影隐色颜料。
17.一种彩色显影介质，包括基底；以及涂覆在上述基底上的压/热敏彩色显影层，其中所述压/热敏彩色显影层作为含有均匀分布其中的多个压敏微胶囊的粘合剂层形成；每个所述压敏微胶囊中填有表现规定单色的染料，以及在设定温度范围内当受到设定压力时要破裂时的压力/温度特性；以及可通过改变选自压/热敏彩色显影层厚度、压/热敏彩色显影层中的填料含量、压敏微胶囊的平均直径、基底材料、压敏微胶囊的壳壁强度以及基底表面粗糙度中的至少一个参数来调整所述温度范围。
18.权利要求17的彩色成像介质，其中包入所述压敏微胶囊中的染料是基于隐色颜料，以及形成的所述粘合剂层是由用于所述隐色颜料的彩色显影剂组分组成的彩色显影剂层，所述彩色显影剂组分在所述温度范围的至少下限温度下热熔化。
全文摘要
在彩色成像介质中,用彩色显影层涂覆基底,其中彩色显影层是由至少一种热敏彩色显影组分和多个压敏微胶囊组成。每个压敏微胶囊装填有表现第一单色的染料,以及在第一温度范围内当受到设定压力时要破裂时的压力/温度特性。热敏彩色显影组分具有在由第一临界温度和第二温度限定的第二温度范围内热彩色显影特性以显影第二单色。第一临界温度是在第一温度范围内,以及第二临界温度超过第一温度范围的上限温度。
文档编号B41M5/28GK1321583SQ0112078
公开日2001年11月14日 申请日期2001年4月30日 优先权日2000年5月2日
发明者铃木実, 新保和幸, 保田幸雄 申请人:旭光学工业株式会社