JPH09218483A - 感光性カプセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内包物が流出しにくく、感光感度が低下しな
い感光性カプセルを提供する。 【解決手段】 感光性カプセルは、水への溶解性がそれ
ぞれ略５ｇ／ｌ以下である染料、顔料等の画像形成材料
と、光に反応して機械的強度が変化する感光性物質とを
内包する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置ある
いはプリンター等に使用される、感光性カプセルに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、染料前駆体、染料、顔料等の画像
形成材料等を内包し、光に反応して機械的強度が変化す
る感光性カプセルを用い、前記カプセルを露光した後、
加圧等によって強度の弱いカプセルトナーのみを破壊す
る現像方法によって受像紙に画像を形成する画像形成装
置が特開平４−３２４８６１号、同４−３２４８６２
号、同４−３２４８６３号、同５−６８８７１号、同５
−６６５５９号、同５−２９７５５２号各公報等に開示
されている。これらの画像形成装置に使用されている感
光性カプセルにおいては、種々の作製方法があるがイン
・サイチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）法で作製されることが多
いと考えられている。このイン・サイチュ（ｉｎ−ｓｉ
ｔｕ）法は、内包物が油溶性の場合、水中に内包物を乳
化分散させ、オイルインウォーター（以下Ｏ／Ｗとい
う）エマルジョンを作製する。その後、外郭部の元とな
る物質を加え、Ｏ／Ｗ界面にて反応させカプセルを作る
方法である。この方法によると、カプセル内包物に水へ
の溶解性が高い物質を含有していても、条件を調整する
ことによりカプセルを作製することが可能であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水への
溶解性が高い物質を内包物として含有する感光性カプセ
ルでは、前記内包物が前記カプセル外郭部を通過して、
非常に速くカプセル外へ放出するという現象が発生して
いた。これは、前記外郭部に細孔が多数形成されている
ためと考えられる。そして、このようにカプセル内の内
包物が放出すると、カプセルの感光感度が低下するとい
う問題が発生していた。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、内包物が流出しにくく、感光感
度の低下がない感光性カプセルを提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の感光性カプセルは、少な
くとも染料、顔料等の画像形成材料と、光に反応して機
械的強度が変化する感光性物質とを内包するものを対象
として、特に、前記感光性カプセルが内包する物質のう
ち、水に溶解しない物質を除く他の全ての物質の水への
溶解性をそれぞれ略５ｇ／ｌ以下とした。従って、カプ
セルの外郭部からの前記内包物の放出が抑えられ、その
結果感光感度の低下が防止される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を説明する。

【０００７】感光性カプセルは、外郭部と、その内部の
液状成分とから成る。

【０００８】前記感光性カプセルの平均粒径は、５μｍ
〜５０μｍが望ましいが、特に限定されるものではな
い。

【０００９】前記液状成分は、少なくとも、染料、顔料
等の画像形成材料と、光に反応して機械的強度が変化す
る感光性物質とから構成されている。これらの液状成分
は全て、水への溶解性が略５ｇ／ｌ以下でなけらばなら
ない。

【００１０】前記画像形成材料は、染料、無機顔料、有
機顔料、及び顕色剤等と反応して変色する染料前駆体等
が使用可能であるが、顔料は基本的に水に対する溶解性
はないので問題はないが、染料或いは染料前駆体は水に
溶解する物も多数あるため、予め溶解性試験を行ってか
ら使用する必要がある。

【００１１】前記顔料としては従来から使用されている
物質がそのまま使用可能であり、モノアゾ系顔料、ジス
アゾ系顔料、アゾレーキ顔料、キナクリドン系顔料、ペ
リレン系顔料、アンスラピリミジン系顔料、イソインド
リノン系顔料、スレン系顔料、フタロシアニン系顔料等
の有機顔料、カーボンブラック、黄鉛、ベンガラ、酸化
チタン、モリブデン赤、カドミウムレッド、コバルトブ
ルー、クロムグリーン等の無機顔料が挙げられる。

【００１２】染料及び染料前駆体としては、クマリン系
染料、メロシアニン系染料、チアジン系染料、アジン系
染料、メチン系染料、オキサジン系染料、フェニルメタ
ン系染料、シアニン系染料、アントラキノン系染料、ピ
ラゾリン系染料、スチルベン系染料、キノリン系染料等
の染料、又、染料前駆体として望ましいのは、ジフェニ
ルメタン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、ビス
フェニルメタン系化合物、キサンテン系化合物、チアジ
ン系化合物、フルオラン系化合物、スピロピラン系化合
物等及びそれらの混合物が挙げられるが、水への溶解性
が略５ｇ／ｌ以下の必要がある。一般に分子量が大き
く、水酸基の付いていない物質が水への溶解性が低いと
考えられるため、このような物質がより望ましい。

【００１３】前記重合性物質は、不飽和化合物が使用で
き、エチレン系不飽和基を有する化合物、エポキシ基を
有する化合物等が挙げられるが、エチレン系不飽和基を
有する化合物が望ましい。勿論、この重合性物質も水へ
の溶解性が略５ｇ／ｌ以下でなければならない。

【００１４】エチレン系不飽和基を有する化合物として
は、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタク
リル酸及びその塩、メタクリル酸エステル類、メタクリ
ルアミド類、無水マレイン酸、マレイン酸エステル類、
イタコン酸エスル類、スチレン類、ビニルエーテル類、
ビニルエステル類、Ｎ−ビニル複素環類、アリルエーテ
ル類、アリルエステル類、及びこれらの誘導体等が挙げ
られる。特に望ましくは、アクリル酸エステル類あるい
はメタクリル酸エステル類である。

【００１５】アクリル酸エステル類の具体例としては、
２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレー
ト、１，３ージオキソランアクリレート、ヘキサンジオ
ールジアクリレート、ブタンジオールジアクリレート、
トリプロピレングリコールジアクリレート、ビスフェノ
ールＡジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアク
リレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物の
ヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレート、トリメチロールプロパンのプロピレンオキサ
イド付加物のトリアクリレート、ポリオキシエチレン化
ビスフェノールＡのジアクリレート、ポリエステルアク
リレート、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。

【００１６】メタクリル酸エステル類の具体例として
は、ノニフェニルオキシエチルメタクリレート、１，３
ージオキソランメタクリレート、ヘキサンジオールジメ
タクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジメタクリレート、トリシクロデカ
ンジメチロールジメタクリレート、トリプロピレングリ
コールジメタクリレート、ビスフェノールＡジメタクリ
レート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタ
エリスリトールのカプロラクトン付加物のヘキサメタク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト、トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付
加物のトリメタクリレート、ポリオキシエチレン化ビス
フェノールＡのジメタクリレート、ポリエステルメタク
リレート、ポリウレタンメタクリレート等が挙げられ
る。

【００１７】又、これらの重合性物質は単独であっても
よいし、あるいは２種以上を混合したものでもよい。

【００１８】前記光重合開始剤は、光に感応し樹脂の重
合を開始させるものであり、直接解裂型、水素引き抜き
型、２分子系等の開始剤が使用可能である。これらの開
始剤の具体例としては、芳香族カルボニル化合物、アセ
トフェノン類、有機過酸化物、ジフェニルハロニウム
塩、有機ハロゲン化物、２、４、６−置換−Ｓ−トリア
ジン類、２，４，５−トリアリールイミダゾール２量
体、アゾ化合物、染料ボレート錯体、鉄アレーン錯体、
チタノセン化合物等が挙げられる。望ましくは、ベンゾ
フェノン、ベンジル、キサントン、チオキサントン、ア
ントラキノン、アセトフェノン、２，２−ジメチル−２
−モルフォリノ−４´−メチルチオアセトフェノン、ベ
ンゾイルパーオキサイド、３，３′，４，４′−テトラ
キス（ｔ−ブチルジオキシカロボニル）ベンゾフェノ
ン、ジフェニルヨードニウムブロマイド、ジフェニルヨ
ードニウムクロライド、四塩化炭素、四臭化炭素、２，
４，６−トリストリクロロメチル−Ｓ−トリアジン、
（η⁵ −２，４−シクロペンタジエン−１−イル）
［（１，２，３，４，５，６−η）−（１−メチルエチ
ル）ベンゼン］鉄（１＋） ヘキサフルオロホスフェー
ト（１−）等が挙げられる。又、これらの光重合開始剤
は、単独でも、２種以上を混合したものでもよい。

【００１９】前記構成の感光性カプセルは、すでに当業
界において公知の技術となっている方法で作製すること
が可能である。例えば、米国特許第２８００４５７号、
同第２８００４５８号各明細書等に示されるような水溶
液からの相分離法、特公昭３８−１９５７４号、同昭４
２−４４６号、同昭４２−７７１号各公報等に示される
ような界面重合法、特公昭３６−９１６８号、特開昭５
１−９０７９号各公報等に示されるモノマーの重合によ
るイン・サイチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）法、英国特許第９
５２８０７号、同第９６５０７４号各明細書に示される
融解分散冷却法等があるが、これに限定されるものでは
ない。一般には、イン・サイチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）法
が最も望ましい方法として知られている。

【００２０】外郭部の形成材料としては、前記カプセル
製造方法にて外郭部が作製可能であれば、無機物質でも
有機物質でもよい。望ましくは、有機物質であり、光を
十分に透過させるような材質がより好ましい。

【００２１】具体例としては、ゼラチン、アラビアゴ
ム、デンプン、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコー
ル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウ
レタン、ポリユリア、ポリウレタン、ポリスチレン、ニ
トロセルロース、エチルセルロース、メチルセルロー
ス、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムア
ルデヒド樹脂等、及びこれらの共重合物等が挙げられ
る。

【００２２】前記構成の感光性カプセルにおいては、内
包物の放出が抑えられ、その結果感光感度低下も防止で
きる。これは内包物の放出原因とし、以下のような推論
がなされるからである。

【００２３】カプセル内包物に水への溶解性が高い物質
を使用すると、カプセル作製中に水への溶解性が高い物
質が水中に溶け出し、カプセル外郭部に細孔が形成され
るためと考えられる。厳密に言えばカプセル外郭部には
必ず細孔があるものであるが、水への溶解性の度合いに
より、細孔の程度（径や個数）が異なっていると考えら
れる。従って、内包物の水への溶解性度合いにより、内
包物の放出が決定されることとなる。種々検討したとこ
ろ、水への溶解性が略５ｇ／ｌ以下であれば内包物の放
出が許容範囲内となることが判明した。従って、カプセ
ル中に含まれる全ての物質を水への溶解性が略５ｇ／ｌ
以下とすることにより、内包物の放出が抑えられ、その
結果感光感度低下も防止可能となる。

【００２４】

【実施例】次に、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００２５】実施例１ 画像形成材料としてマゼンタの顔料を含有し、５５０ｎ
ｍ付近に感光感度を持つマゼンタ画像記録用マイクロカ
プセルを作製する。

【００２６】２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル
アクリレートと、ジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レートを３：４に配合したものを１００重量部に高分子
ポリウレタンを分散剤として用いキナクリドン系顔料を
３重量部分散させる。これに、水への溶解性が１．９ｇ
／ｌであるシアニン系染料０．３重量部と、Ｎ、Ｎ−ジ
メチルアニリン０．５重量部と、光重合開始剤である
２，４，６−トリストリクロロメチル−Ｓ−トリアジン
２重量部を加え、１００℃で１０分間加熱することによ
り疎水性の液状成分を得た。尚、キナクリドン系顔料は
本発明の画像形成材料を、シアニン系染料と、Ｎ、Ｎ−
ジメチルアニリンと、２，４，６−トリストリクロロメ
チル−Ｓ−トリアジンとは感光性物質を構成するもので
ある。

【００２７】尚、シアニン系染料の溶解性は、次のよう
にして求めた。まず、１リットルの水に過剰のシアニン
系染料を加え１時間攪拌する。その後、溶液を濾過し、
溶けていない染料を分離乾燥させて重量を測定、初期に
加えた量との差から溶解性を算出した。

【００２８】次に、乳化剤である５％ポリスチレンスル
ホン酸の一部ナトリウム塩水溶液と５％スチレン−無水
マレイン酸共重合体水溶液の１：１水溶液１００ｃｃ中
に、前記疎水性の液状成分を加え、ホモジナイザーで６
０００回転、５分間攪拌して水溶液中に液状成分が５〜
２０μｍの大きさの液滴として存在する、いわゆるＯ／
Ｗエマルジョンを得た。

【００２９】別に、ホルムアルデヒド３７％水溶液に市
販のメラミン粉末を加え、水酸化ナトリウム溶液によっ
てＰＨ９．０に調整し、水温６０度で３０分間加熱して
メラミン・ホルムアルデヒドプレポリマーを得た。

【００３０】先に作製したＯ／Ｗエマルジョンにメラミ
ン・ホルムアルデヒドプレポリマーを加え、アジホモミ
キサー等によって１００〜３００回転で攪拌しつつ水温
が８０℃になるように加熱した状態で５時間保持し、そ
の後ＰＨ７に調整して常温まで冷却した。この結果、Ｏ
／Ｗエマルジョンの液滴のまわりにメラミン−ホルムア
ルデヒド樹脂の壁材が析出し、マゼンタ感光性マイクロ
カプセルエマルションが得られた。

【００３１】尚、シアニン系染料以外の前記各物質はそ
れぞれ５ｇづつを１リットルの水に加えて攪拌した場合
に、完全には溶解しないで残る部分があることより、水
への溶解性が５ｇ／ｌ以下であることを確認している。

【００３２】実施例２ 水への溶解性が３．８ｇ／ｌであるシアニン系染料０．
３重量部用いる以外は、実施例１と同様にして、マゼン
タ感光性マイクロカプセルエマルションを得た。

【００３３】実施例３ 水への溶解性が４．７ｇ／ｌであるシアニン系染料０．
３重量部用いる以外は、実施例１と同様にして、マゼン
タ感光性マイクロカプセルエマルションを得た。

【００３４】比較例１ 水への溶解性が６．３ｇ／ｌであるシアニン系染料０．
３重量部用いる以外は、実施例１と同様にして、マゼン
タ感光性マイクロカプセルエマルションを得た。

【００３５】比較例２ 水への溶解性が９．１ｇ／ｌであるシアニン系染料０．
３重量部用いる以外は、実施例１と同様にして、マゼン
タ感光性マイクロカプセルエマルションを得た。

【００３６】前記実施例１〜３及び比較例１〜２のマゼ
ンタ感光性マイクロカプセルの溶出試験を行い、その結
果を図１に示した。図１から明らかなように、水への溶
解性が略５ｇ／ｌ以下の場合、溶出量が抑えられる。特
に、１日以上放置した場合、その差は大きい。画像形成
に用いる場合では、通常カプセルをシートに塗工、乾燥
して使用する。この場合、カプセル製造装置と塗工装置
が異なる場所にあれば、輸送時間等を考慮すると、少な
くとも１〜２日は安定であることが要求される。又、カ
プセル製造装置と塗工装置とが同一場所にあったとして
も、カプセルの洗浄等を行うならば１日程度の安定性が
要求される。従って、図１より水への溶解性が略５ｇ／
ｌ以下でなければならないことがわかる。ここで、溶出
量が多ければその分余分に内包物を添加しておけば良い
ように一見思われるが、溶出量が多いとそれだけカプセ
ル壁の細孔の数が多く、且つ径も大きくなり、酸素によ
る硬化阻害が発生すると考えられる。従って、溶出量が
多いからといって過剰に内包物を添加することはでき
ず、このことからも略５ｇ／ｌ以下の物質を用いなけれ
ばならないことが言える。

【００３７】次に、前記溶出試験の試験方法について、
簡単に記述する。

【００３８】濃度既知のカプセルエマルションを２０ｇ
採り、これを１００ｇの水に加える。４０℃、５０ｒｐ
ｍで攪拌し、一定時間毎に水溶液中の染料濃度を分光光
度計にて測定する。カプセル内に添加されている染料と
水中に溶けだした染料の割合を溶出量と定義する。

【００３９】尚、以上の本発明は上述した実施例にとら
われることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、用いら
れる材料物質、その量比及び作製条件を変更しても実施
可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の請求項１に記載の感光性カプセルは、少なくとも
染料、顔料等の画像形成材料と、光に反応して機械的強
度が変化する感光性物質とを内包するものを対象とし
て、特に、前記感光性カプセルが内包する物質のうち、
水に溶解しない物質を除く他の全ての物質の水への溶解
性をそれぞれ略５ｇ／ｌ以下とした。従って、カプセル
の外郭部からの前記内包物の放出が抑えられ、その結果
感光感度の低下が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の溶出試験結果を表す図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも染料、顔料等の画像形成材料
   と、光に反応して機械的強度が変化する感光性物質とを
   内包する感光性カプセルにおいて、 前記感光性カプセルが内包する物質のうち、水に溶解し
   ない物質を除く他の全ての物質の水への溶解性をそれぞ
   れ略５ｇ／ｌ以下としたことを特徴とする感光性カプセ
   ル。