JP2004212432A - Color image forming method and color image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部刺激により破壊可能なマイクロカプセルを用いた、新規なカラー画像形成方法、及びカラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータを中心とした情報機器としてのコンピュータの普及に伴って、その周辺機器のひとつとしてプリンタ装置が普及している。このプリンタ装置には各種の方式のカラープリンタが提案されている。特に、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式の各方式のプリンタ装置は著しい進歩を遂げており、それらで形成されるカラー画像は美麗さや解像度の点でも古くから用いられてきたアナログカメラの銀塩写真に匹敵し、これにとって代わる勢いである。
【0003】
図21は、電子写真方式の所謂タンデム方式のカラー画像形成装置の例を示す図である。同図に示すように、タンデム方式のカラー画像形成装置は、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4つの画像形成部1M、1C、1Y、1Kを有し、各画像形成部1M、1C、1Y、1Kには、それぞれに対応する現像器2M、2C、2Y、2Kが配設されている。
【0004】
記録紙Pは、搬送ベルト5の矢印Aで示す反時計回り方向への循環移動に伴って破線矢印Bで示すように搬送される。この間各画像形成部1M、1C、1Y、1Kの光書込ヘッド3M、3C、3Y、3Kから対応する感光体ドラム4M、4C、4Y、4Kに光書込みが行われ、その光書込みによる静電潜像に対して現像器2M、2C、2Y、2Kによるそれぞれの色のトナー像が現像される。
【0005】
トナー像が現像された感光体ドラム4Mから記録紙Pに対してマゼンタ(M)のトナー像の転写が行われ、以後シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の順に、各色のトナー像が重ねられて記録紙Pへ転写される。その後、熱定着器6によって定着処理が行われ、上記トナー像は記録紙Pに熱定着され、機外に排出される。
【0006】
図22は、他の電子写真方式のカラー画像形成装置の例を示す図である。この装置は4回転1パス方式のカラー画像形成装置である。この装置もマゼンタ(M)用の現像器7M、シアン(C)用の現像器7C、イエロー(Y)用の現像器7Y、ブラック(K)用の現像器7Kの各現像器を有し、各現像器には対応する色のトナーが収納されている。
【0007】
感光体ベルト8には光書込ヘッド9によって1色毎に光書込みが行われ、感光体ベルト8上に画像データに基づく静電潜像が形成され、対応する色の現像器によって上記静電潜像が現像される。そして、感光体ベルト8上に形成されたトナー像は、転写ドラム11に転写され、この転写工程を各色毎に順次繰り返すことによって、4色のトナー画像が転写ドラム11に転写さる。転写ドラム11に転写されたトナー像は、更に記録紙Pに転写され、定着ローラ12によって記録紙Pに熱定着される。
【0008】
一方、上記従来の方式に対し、新規な方式として、光や熱等の外部刺激に応答するマイクロカプセルを含有するインク層を予めコーティングした専用の記録紙を用い、これに画像情報に対応した光や熱を付与して画像形成を行う装置も提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子写真方式のカラー画像形成装置は、記録紙Pとして普通紙を使用できる点で優れているが、色別に複数のインクやトナーが必要である点で、消耗品の管理が煩雑となる。
【0010】
また、例えば現像器や画像形成部を複数(例えば、4個)内蔵する必要があり、部品点数が増し、装置も大型化する。そして、これら各色の位置合わせには高い精度が要求されるため、工場での組み立て作業に時間がかかって作業能率の低下要因となる。また、さらに、構造も複雑化し、装置の軽量化の面からも不利である。
【0011】
一方、マイクロカプセルを含有するインク層を予めコーティングした専用の記録紙を用いる方式のカラー画像形成装置の場合は、基本的に記録紙全面にインクを塗布することから、コストアップの原因になる。また普通紙が使用できないという問題もある。さらに、複数色の印字工程を繰り返すことから、色ずれ管理が難しく、装置の複雑化も避けられない。
【0012】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、所定の刺激により画像情報に応じた所望の色を発色するマイクロカプセルトナーを用い、この発色したマイクロカプセルトナーを用紙等の被転写材の画像情報に応じた位置に転写して印刷処理を行うカラー画像形成装置及びカラー画像形成方法を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
先ず、請求項1記載の発明のカラー画像形成方法は、所定の刺激によって破壊可能なカプセル壁で囲繞された複数種の小径マイクロカプセルを支持材に分散内包する大径マイクロカプセルから成り、互いに混合されて発色反応を起こす反応性物質の一方を上記各々の小径マイクロカプセル壁内側に分散し、上記反応性物質の他方を上記各々の小径マイクロカプセル壁外側の上記支持材に分散して成るマイクロカプセルトナーを用いる画像形成方法であって、上記マイクロカプセルトナーを静電気による吸引力に基いて担持搬送する工程と、上記マイクロカプセルトナーに対して画像情報中の色成分情報に対応した所定の刺激を付与し、該所定の刺激により上記複数種の小径マイクロカプセルのうちの所定のカプセル壁が破壊され所定の反応性物質が互いに拡散混合して発色反応を生じさせると同時に該発色反応を生じたマイクロカプセルトナーの静電気特性を変換する発色工程と、中間転写媒体を介して若しくは直接的に上記発色反応を生じたマイクロカプセルトナーを印字媒体に転写する転写工程と、上記印字媒体に転写された上記マイクロカプセルトナーを上記印字媒体に定着させる定着工程と、を少なくとも実行して上記発色したマイクロカプセルトナーに基づくカラー画像を上記印字媒体上に形成するように構成される。上記マイクロカプセルトナーは、例えば請求項2記載のように、電気石族のいずれかを粉砕して成る粉体を内包または外添されて構成される。
【0014】
次に、請求項3記載の発明のカラー画像形成装置は、所定の刺激によって破壊可能なカプセル壁で囲繞された複数種の小径マイクロカプセルを支持材に分散内包する大径マイクロカプセルから成り、互いに混合されて発色反応を起こす反応性物質の一方を上記各々の小径マイクロカプセル壁内側に分散し、上記反応性物質の他方を上記各々の小径マイクロカプセル壁外側の上記支持材に分散して成るマイクロカプセルトナーを用いる画像形成装置であって、上記マイクロカプセルトナーを静電気による吸引力に基いて担持搬送する搬送手段と、上記マイクロカプセルトナーに対して画像情報中の色成分情報に対応した所定の刺激を付与し、該所定の刺激により上記複数種の小径マイクロカプセルのうちの所定のカプセル壁が破壊され所定の反応性物質が互いに拡散混合して発色反応を生じさせると同時に該発色反応を生じたマイクロカプセルトナーの静電気特性を変換する発色手段と、中間転写媒体を介して若しくは直接的に上記発色反応を生じたマイクロカプセルトナーを印字媒体に転写する転写手段と、上記印字媒体に転写された上記マイクロカプセルトナーを上記印字媒体に定着させる定着手段と、を少なくとも備え、上記発色したマイクロカプセルトナーに基づくカラー画像を上記印字媒体上に形成するように構成される。上記マイクロカプセルトナーは、例えば請求項4記載のように、電気石族のいずれかを粉砕して成る粉体を内包または外添されて構成される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、第1の実施の形態としてのカラー画像形成装置の全体構成図である。
なお、同図に示すカラー画像形成装置15は、例えばピアツーピア(peer to peer)で接続されたパーソナルコンピュータのホスト機器側に接続されたプリンタ装置またはLAN(ローカルエリアネットワーク)に接続されたプリンタ装置であってもよい。
【0016】
図1に示すカラー画像形成装置15は、画像形成部16、給紙部17、用紙搬送部18、電源及び制御部19で構成されている。画像形成部16は感光体ドラム21、光書込ヘッド22、カプセルトナーホッパ23、超音波ラインヘッド24等で構成されている。
【0017】
給紙部17は、給紙カセット25及び給紙コロ26で構成され、給紙カセット25に収納された記録紙Pは、給紙コロ26の1回転ごとに、給紙カセット25から搬出され、用紙搬送部18に送られる。用紙搬送部18は給紙カセット25から搬出された記録紙Pをガイド板に沿って搬送し、この記録紙Pには転写部27において後述するトナー画像が転写される。トナー画像を転写された記録紙Pは、定着器28でトナー画像を紙面に熱定着され、排紙ローラ29によって用紙スタッカ31上に排出される。
【0018】
また、電源及び制御部19は上記画像形成部16等に電源を供給する電源部32、及び上記光書込ヘッド22に供給する光書込データを生成し、超音波ラインヘッド24に供給する画像データを生成する制御部(制御回路)33で構成されている。尚、制御部33の具体的な制御回路の構成については後述する。
【0019】
図2は、上記画像形成部16の拡大図である。画像形成部16は上記のように、感光体ドラム21、光書込ヘッド22、カプセルトナーホッパ23、超音波ラインヘッド24を要部として構成されている。感光体ドラム21の近傍には、帯電ローラ34、前述の光書込ヘッド22、カプセルトナー現像ローラ35、転写ローラ36、クリーナ37が配設されている。
【0020】
上記のカプセルトナーホッパ23内にはマイクロカプセルトナーT(以下、単にカプセルトナーTという)が収容され、このカプセルトナーTに埋没するように攪拌部材38が回動可能に設置され、さらに最下部には、カプセルトナー現像ローラ35に当接してカプセルトナー供給ローラ39が設置されている。
【0021】
攪拌部材38は、カプセルトナーTを攪拌し、摩擦帯電によってマイナス(−)の電荷をカプセルトナーTに付与する。カプセルトナー供給ローラ39は、そのマイナス電荷を付与されたカプセルトナーTをカプセルトナー現像ローラ35に供給する。
【0022】
光書込ヘッド22には前述の制御部(制御回路)33から光書込みデータが供給され、感光体ドラム21の感光面に光書込みを行う。感光体ドラム21の感光面には予め帯電ローラ34によって一様な電荷が付与され、光書込ヘッド22からの光書込みによって静電潜像が形成される。この静電潜像はカプセルトナー現像ローラ35によって現像され、静電潜像に後述するカプセルトナーTを静電付着させ、転写ローラ36直上の位置に運ぶ。
【0023】
感光体ドラム21と転写ローラ36間には、中間転写ベルト41が位置している。中間転写ベルト41は感光体ドラム21と転写ローラ36間を挟持搬送される。感光体ドラム21に静電付着したカプセルトナーTは、転写ローラ36との間で作用する電界によって中間転写ベルト41側に吸着される。尚、中間転写ベルト41は矢印C方向に循環移動している。この中間転写ベルト41に吸着したカプセルトナーTは、中間転写ベルト41の循環移動に伴って超音波ラインヘッド24の直下に到達する。
【0024】
超音波ラインヘッド24には制御部(制御回路)33から画像データが供給され、超音波ラインヘッド24を収容する収容ローラ42と対向ローラ43間を移動するカプセルトナーTに超音波照射を行う。この時、中間転写ベルト41に吸着したカプセルトナーTに内包される微細カプセルの壁が破壊され、内部の反応性物質によって発色反応が起こり、カプセルトナーTが発色してカラートナー像が中間転写ベルト41上に現像される。
【0025】
上記のようにして発色してカラートナー像を形成している発色済みのカプセルトナーは、転写部27において転写ローラ44により記録紙Pに転写される。また、記録紙Pに転写された発色済みカプセルトナーは前述のように定着器28において熱定着処理が施され、排紙ローラ29によって排紙スタッカ31上に排出される。上記の転写後に中間転写ベルト41に残留するカプセルトナーはベルトクリーナ45によって除去される。
【0026】
図3は上記カプセルトナーTの構造を示す図である。同図に示すように、カプセルトナーTは大径マイクロカプセル46内にマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4種類の小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kを内包した構成であり、各小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kには小径カプセル壁48が形成されている。
【0027】
また、上記小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kは、大径マイクロカプセル46内に封入されたジェル状の保持層49中にランダムに分散している。尚、同図に示す小径マイクロカプセル47´は発色した小径マイクロカプセルを示している。
【0028】
上記の大径マイクロカプセル46の直径は5μm〜10μmで構成され、例えば1個の大径マイクロカプセル46内に小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、および47Kがそれぞれ10個程度収容されている。小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kの直径は、例えば0.5μm〜2μm程度である。
【0029】
図4は、上記小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kの構造を説明する図である。小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kは、小径カプセル壁48で覆われ、発色剤47aを内包し、小径カプセル壁48の外側を顕色剤50が覆っている。そして、これら小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kの小径カプセル壁48の直径及び厚さはそれぞれ異っている。すなわち、小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kは、それぞれその直径と、小径カプセル壁48の厚さが異なり、このように構成することによって小径カプセル壁48を破壊する共振周波数を異ならせ、各小径マイクロカプセル毎に異なる共振周波数で破壊できる構造とするものである。
【0030】
また、上記各小径マイクロカプセルの直径と厚さに加え、材質を変えることによって破壊の共振周波数も可変でき、材質を超音波の放射する共振周波数の設定要素に加えることによってより詳細な共振周波数の設定が可能となる。
例えば、小径マイクロカプセルの直径が大きくなれば超音波の共振周波数は低い方向に移行し、小径カプセル壁48の厚さが厚くなれば共振周波数は高い方向に移行する。また、小径カプセル壁48の壁の材質が硬くなれば、共振周波数は高い方向に移行する。したがって、上記各要素に対応して各小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kはそれぞれ共振周波数が異なるように設計されている。
【0031】
また、各小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kの発色割合は、放射される超音波のエネルギー量によって可変可能である。したがって、マゼンダ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の発色割合を制御し、自由な中間調を実現することができる。
【0032】
図5は、前述の電源及び制御部19の制御部33の制御回路の構成を説明する図である。制御部(制御回路)33はインターフェース(I/F)51、印字制御部52、CPU53、RAM54、ROM55で構成される。インターフェース(I/F)51には、RGB(R(赤)、G(緑)、B(青))入力56からビデオデータが供給され、CPU53には、操作パネル57から操作信号が入力する。
【0033】
インターフェース(I/F)51は、例えばホスト機器であるパーソナルコンピュータから供給されるビデオデータ(RGB信号)をCMYK値に変換する多値化処理を行う。この場合、インターフェース(I/F)51には予めデバイスに対応する色変換テーブルが登録されており、インターフェース(I/F)51は、その色変換テーブルを参照しながらRGB信号をCMYK値に変換する。
【0034】
CPU53は、ROM55に記憶するプログラムに基づいて処理を行い、操作パネル57から入力する操作信号に従って印刷処理を実行する。
尚、RAM54はCPU53による制御処理の際、ワークエリアとして使用され、複数のレジスタで構成されている。
【0035】
CPU53は、上記インターフェース(I/F)51、及び印字制御部52内のプリンタコントローラに制御信号を送り、印刷データの作成処理を行う。また、印字制御部52は、プリンタコントローラ58及び印字部59で構成されている。
【0036】
図6は、上記印字制御部52の具体的な回路ブロックを示す図である。同図において、プリンタコントローラ58は主走査/副走査制御回路60、論理和回路61、発振回路62、マゼンタ発色制御回路63M、シアン発色制御回路63C、イエロー発色制御回路63Y、ブラック発色制御回路63Kで構成されている。一方、印字部59は前述の光書込ヘッド22及び超音波ラインヘッド24で構成されている。
【0037】
前述のように、インターフェース(I/F)51によってCMYK値に変換された画像データは、更にインターフェース(I/F)51からマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の画素データとして論理和回路61に出力される。ここで、論理和回路61はCMYKの論理和を計算し、光書込ヘッド22に出力する。
【0038】
すなわち、CMYKの全ての画素データを含む論理和のデータを光書込ヘッド22に出力し、前述の感光体ドラム21に光書込みを行う。したがって、前述の感光体ドラム21の周面にはCMYKの全ての画素データを含む論理和データに基づく静電潜像が形成される。尚、主走査/副走査制御回路60から論理和回路61に主走査制御信号、及び副走査制御信号が供給され、光書込ヘッド22に論理和データを供給する際、主走査方向制御及び副走査方向制御に使用される。
【0039】
また、CMYKの画素データは対応するマゼンタ発色制御回路63M〜ブラック発色制御回路63Kにも供給され、発振回路62から出力される発振信号fm、fc、fy、fkに同期して超音波ラインヘッド24に出力される。すなわち、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)のそれぞれに対応する発色データが超音波ラインヘッド24に供給され、前述の中間転写ベルト41上に吸着するカプセルトナーTに対応する周波数(後述する共振周波数)の超音波が照射される。したがって、照射される超音波に共振する波動を受けたカプセルトナーT内の小径マイクロカプセルは破壊され、発色する。この場合、マゼンタ発色制御回路63Mから出力される発色信号の周波数fが異なる為、超音波を受けたカプセルトナーTは、対応する色の小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kの小径カプセル壁48のみが破壊される。このメカニズムは、小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kの外殻径がそれぞれ異なり、破壊する共振周波数が小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kによって異なる為である。
【0040】
例えば、マゼンタ発色制御回路63Mから出力された発色信号fmはカプセルトナーT内の小径マイクロカプセル47Mの小径カプセル壁48のみを破壊し、マゼンタ(M)色の発色を行う。また、シアン発色制御回路63Cから出力された発色信号fcは小径マイクロカプセル47Cの小径カプセル壁48のみを破壊し、シアン(C)色の発色を行う。さらに、イエロー(Y)及びブラック(K)についても同様であり、イエロー発色制御回路63Y、ブラック発色制御回路63Kから出力される発色信号fy、fkは、小径カプセル47Y又は47Kの小径カプセル壁48のみを破壊し、イエロー(Y)、又はブラック(K)の発色を行う。
【0041】
以上の構成において、以下に本例の処理動作を説明する。
先ず、カプセルトナーホッパ23内にカプセルトナーTが収納された状態において、感光体ドラム21が回転し、前述の制御部(制御回路)33から光書込み信号が光書込ヘッド22に供給されると、感光体ドラム21に対して前述の論理和データに基づく光書込みが行われる。感光体ドラム21の感光面には帯電ローラ34によって予め一様な電荷が付与され、光書込みが行われた感光面には静電潜像が形成されている。この静電潜像は前述のように論理和データに基づく、M、C、Y、K全ての画像データをオア加算したものであり、この静電潜像はカプセルトナー現像ローラ35によって現像される。
【0042】
図7は、上記の現像処理、及び以後の処理を模式的に示す図である。カプセルトナーホッパ23に収容されたカプセルトナーTは、前述の攪拌部材38によって攪拌され、前述のように摩擦帯電によりマイナス(−)の電荷が付与されている。また、カプセルトナー現像ローラ35には所定のバイアス電圧が印加され、カプセルトナーTはカプセルトナー現像ローラ35の周面に薄く静電付着している。この状態において、感光体ドラム21とカプセルトナー現像ローラ35は互いに摺擦し、カプセルトナー現像ローラ35に付着していたカプセルトナーTは静電潜像が形成されていた感光面に静電付着する。
【0043】
このようにして感光面に静電付着したカプセルトナーTは、感光体ドラム21の回転に従って転写部に運ばれ、転写ローラ36によって中間転写ベルト41に転写される。この場合、転写ローラ36に+(プラス)のバイアス電圧を印加することによって、マイナス(−)のカプセルトナーTは中間転写ベルト41に電界付着する。その後、中間転写ベルト41に付着したカプセルトナーTは、発色部に配置されている超音波ラインヘッド24によって超音波照射を受け、選択的に発色する。
【0044】
図8(a),(b),(c) は、上記のカプセルトナーTが超音波ラインヘッド24によって超音波照射を受けて選択的に発色する原理を説明する図である。
図8(a) は、上記の発色部においてカプセルトナーTが超音波照射を受けている状態を示す図である。ここで、矢印DはカプセルトナーTの層厚を示し、破線Sは超音波(収束超音波)を示し、矢印dは超音波の収束解像度(例えば、1画素)を示している。
【0045】
前述のように、カプセルトナーTは大径カプセル46内にマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4種類の小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kが内包されており、共振周波数の超音波を受けた小径マイクロカプセルの小径カプセル壁48が破壊され、内部の発色剤47aが顕色剤50と混合して反応し、発色する。
【0046】
例えば、同図(b) は、超音波ラインヘッド24から単一の共振周波数の超音波SがカプセルトナーTに照射されている状態を示している。この場合は、この共振周波数で振動する小径マイクロカプセルのみが破壊されて発色する。また、同図(c) は超音波ラインヘッド24から2つの共振周波数の超音波S1、S2がカプセルトナーTに照射される状態を示している。この場合は、これらの共振周波数S1、又はS2で振動する小径カプセルが破壊されてそれぞれ発色する。
【0047】
例えば、小径マイクロカプセル47Mの小径カプセル壁48のみが破壊されると、マゼンタ(M)色が発色する。また、小径マイクロカプセル47Cの小径カプセル壁48のみが破壊されるとシアン(C)色が発色する。また、小径マイクロカプセル47Mの小径カプセル壁48と小径マイクロカプセル47Cの小径カプセル壁48が破壊されると、赤色が発色し、小径マイクロカプセル47Cの小径カプセル壁48と小径マイクロカプセル47Yの小径カプセル壁48が破壊されると、青色が発色する。
【0048】
図9は、超音波ラインヘッド24によって超音波発振が行われる際のタイムチャートを示す図である。先ず、前述の主走査/副走査制御回路60から主走査同期信号が出力されると(図9に示す▲1▼のタイミング)、最初のストローブ信号(図9に示す(1))が供給され、この時超音波ラインヘッド24に供給されている画像データ(1)に従った超音波出力が行われる。最初は階調1のマゼンタ(M)の画像データに従った超音波出力が行われる(同図に示す▲2▼のタイミング)。次に、同様にして、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)についても階調1の画像データに従った超音波出力が行われる(同図に示す▲3▼〜▲5▼のタイミング)。
【0049】
次に、階調2の画像データに従った超音波出力が行われ、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の画像データに従った超音波照射が前述のカプセルトナーTに対して行われる(同図に示す▲6▼〜▲9▼のタイミング)。以下、同様にして階調3、階調4についても、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の画像データに従った超音波出力がカプセルトナーTに対して行われる。
【0050】
このようにして超音波ラインヘッド24からの超音波照射を受け、印刷データに従って発色したカプセルトナーTは中間転写ベルト41に吸着されながら前述の転写部27(転写ローラ44)の位置まで移動し、記録紙Pに転写される。
その後、発色済みマイクロカプセルトナーは前述のように定着器28に送られ、熱定着処理が行われる。尚、定着器28は少なくとも熱ローラと圧接ローラとを備えている。定着器28は、熱ローラと圧接ローラとで記録紙Pを挟持搬送しながら熱と圧力で発色済みマイクロトナーを溶融し、記録紙Pに熱定着させる。
【0051】
以上のように、大径マイクロカプセル46内にマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4種類の小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kが内包されたカプセルトナーTを現像剤として使用し、印刷データに基づいて超音波ラインヘッド24から超音波を照射し、選択的に小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kの小径カプセル壁48を破壊し、内部の発色剤47aと顕色剤50を反応させて発色し、記録紙Pにカラー画像を印刷することができる。
【0052】
したがって、上記のように構成することにより、従来のプリンタ装置に比べて装置を小型化することができ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の各色毎の印字位置の調整も不要になる。
また、カプセルトナーTの補給も、単一のカプセルトナーホッパ23に対して行えばよく、例えば使い捨てタイプの現像器ユニット(トナーユニット)を使用する場合には、1つのユニットのみの交換で済む。
【0053】
尚、上記の説明では、超音波ラインヘッド24を中間転写ベルト41を挟んでカプセルトナーTの付着面に対して反対面側に設置したが、超音波ラインヘッド24を配設する位置はこれに限るものではない。
図10(a),(b),(c) は、超音波ラインヘッド24の配設位置の種々の例を示す図である。同図(a) は超音波ラインヘッド24をカプセルトナーTの付着面側に配置する構成を示している。同図(b) は超音波ラインヘッド24を感光体ドラム21の感光面近傍に設け、カプセルトナーTが感光面に静電付着した状態で超音波照射を行うようにした構成を示している。そして、同図(c) は感光体ドラム21の内周に接する位置に超音波ラインヘッド24を設けた構成を示している。
【0054】
図11は、上記の超音波ラインヘッド24の外観斜視図である。同図に示す超音波ラインヘッド24は、その長手方向が主走査方向であり、短手方向が副走査方向である。そして主走査方向に後述する超音波素子が形成されている。以下、これについて具体的に説明する。
【0055】
図12(a) は、超音波ラインヘッド24の上面図であり、同図(b) は後述する個別印加電極の上面図、同図(c) は同図(b) のD−D´矢視断面図、同図(d) は同図(c) のE−E´矢視断面図である。本例で説明した超音波ラインヘッド24は、同図(c),(d) に示すように、担持体65内に5層の部材を積層して構成され、最下層(第5層)には共通電極層(アース層)66−5が配設され、第4層には圧電素子である超音波素子66−4が配設され、第3層には主走査方向に短冊状に並んだ個別印加電極層66−3が配設され、第2層には超音波素子66−4と超音波伝搬媒体との音響インピーダンスの差を軽減する為の音響インピーダンス整合層66−2が配設され、更に第1層には音響レンズ66−1が配設されている。
【0056】
超音波素子66−4には個別印加電極66−3と共通電極(アース)66−5が接続され、前述の超音波出力信号が供給される。超音波素子66−4は上記信号が印加されると歪みを生じ、所定の周波数で超音波振動が励起される。
超音波素子66−4で励起された超音波振動は音響インピーダンス整合層66−2を通して音響レンズ66−1で屈折され、指定位置(指定距離)に集束する。尚、音響インピーダンス整合層66−2は上記のように、超音波素子66−4と超音波伝搬媒体との音響インピーダンスの差を軽減する機能を有している。
【0057】
ここで、上記指定位置に画素サイズの超音波ビームを集束させる為には超音波素子66−4を微細なサイズに加工することが困難であることと前述の小径カプセル壁48を破壊する為に必要な音圧を1個の超音波素子66−4で得ることが困難であることから、主走査方向及び副走査方向に複数からなる超音波素子66−4の超音波ビームを集束させることによって指定位置に画素サイズの超音波ビームを集束させるようにする。
【0058】
図13は主走査方向(X方向)に配設された超音波素子66−4と、超音波素子66−4から出力される超音波の集束位置の関係を示す図である。尚、同図において説明上、超音波素子66−4には紙面の左側から素子番号1、2、3、・・・が付与されている。また、同図に示す集束位置には、画素番号(例えば、1〜7168)が付与されている。尚、上記集束位置は、例えば図7の中間転写ベルト41上にカプセルトナーTが静電付着してベルト裏面から超音波ラインヘッド24が対峙している位置である。また、この位置は、図10(a),(b),(c) において静電付着したカプセルトナーTが超音波ラインヘッド24と対峙する位置であり、さらには、カプセルトナーTが静電付着した記録紙P上の位置の場合もある。
【0059】
図14は、上記超音波素子66−4の配設構成の一部を拡大して示す図であり、例えば超音波素子「1」〜「6」までを拡大して示している。互いに隣り合う超音波素子66−4は間隔dを有して配設されており、同時にm個(例えば6個)の超音波素子66−4を時間遅延させながら駆動する。例えば、同図に示すA点について考えると、同時にm個(例えば6個)の超音波素子66−4を時間遅延させて6個の超音波素子66−4の中心(A点)に強力な超音波をあてる。例えば、「1」の超音波素子66−4とA点の距離、「2」の超音波素子66−4とA点の距離、「3」の超音波素子66−4とA点の距離は少しづつ異なり、この距離差と超音波の伝搬速度から各超音波素子66−4の出力タイミングをずらし、所定のタイミングで超音波出力を行う。このように制御することにより、同時にA点に強力な超音波を照射することができる。
【0060】
また、上記A点に限らず超音波素子66−4からの超音波出力のタイミングを調整することによって、超音波素子66−4の配設ピッチより狭い位置(例えば、1/2dの位置、B点)に複数の超音波素子66−4から出力された超音波ビームを集束させることもできる。したがって、例えば1画素間隔で(ピッチdで)超音波ビームの集束位置を主走査方向にずらして制御することによって、1画素間隔で前述のカプセルトナーTに対して強力な超音波ビームを集束することができ、小径カプセル壁48を破壊して所望の色の発色を1画素間隔で行うことができる。
【0061】
尚、本例ではマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4色の小径マイクロカプセル47M、47C、47Y、47Kを使用するので、上記構成の超音波ラインヘッド24は各色毎に必要になる。
また、副走査方向については、上記音響レンズ66−1の屈折を利用して超音波ビームの集束サイズを小さくすることができる。したがって、副走査方向に集束画素サイズを小さく構成することによって、より解像度の高い画像を形成することが可能となる。例えば、画素サイズを1/4とすることによって超音波ビームを1画素に対して4回供給することができ、4階調の色制御が可能となる。
【0062】
このような4階調の色制御は、図9のタイムチャートで説明したものであり、この4階調制御は、上記構成の超音波ラインヘッド24を使用することによって可能となる。尚、階調制御は、4階調制御に限る必要はなく、特には図示しないが、例えば2階調制御や8階調制御等の他の階調制御を行う構成とすることもできる。
【0063】
いずれにしても、本例で説明した大径マイクロカプセルからなるトナー粒子を用いる構成とその処理方法により、1ショットでカラー画像を形成することができる。
なお、上記第1の実施形態におけるカラー画像形成装置の構成では、マイクロカプセルトナーを選択的にトナー像担持体に静電吸着させるための光書込ヘッド22と、そのマイクロカプセルトナーに所望の色を発色させるための超音波ラインヘッド24の2種類のヘッドを用いているが、これをひとつの現像ヘッドだけでマイクロカプセルトナーに対し静電吸着と発色の両方を行わせることもできる。これを第2の実施の形態として以下に説明する。
【0064】
図15は、第2の実施の形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成を模式的に示す側断面図である。同図に示す本例のカラー画像形成装置70の主要部は、中間転写ローラ71、カプセルトナーホッパ72、超音波ラインヘッド73、用紙搬送ベルト74、本転写ローラ75等で構成されている。
【0065】
尚、同図に示すカラー画像形成装置70に備えられている図1に示した給紙部17、用紙搬送部18、電源及び制御部19、定着器28、排紙ローラ29、用紙スタッカ31、帯電ローラ34、クリーナ37、攪拌部材38等と同様の諸装置は図15では図示を省略している。
【0066】
図15に示すカラー画像形成装置70において、上記のカプセルトナーホッパ72内には、詳しくは後述する発色前のマイクロカプセルトナーTe(以下、単にカプセルトナーTeという)が収容され、さらにこのカプセルトナーTeに約右半面を埋没させ約左半面を外部に露出するカプセルトナー現像ローラ76が配設されている。さらに、このカプセルトナー現像ローラ76に当接して、カプセルトナー供給ローラ77、ドクターブレード78、残留トナー除去ローラ79が配設されている。
【0067】
中間転写ローラ71は、その右側周面を上記のカプセルトナー現像ローラ76に当接させて配置されており、その感光面には図示を省略した帯電ローラによって予め一様な電荷が付与されている。
そして、この中間転写ローラ71とカプセルトナーホッパ72との中間で外部に露出しているカプセルトナー現像ローラ76の左半面上方の面に近接して、1種類1本だけの現像ヘッドとしての超音波ラインヘッド73が配置されている。
超音波ラインヘッド73は、図示を省略した制御部(制御回路)から画像データが供給され、この画像データに基づいて、カプセルトナー現像ローラ76表面に静電付着して中間転写ローラ71との対向面に回転移動するカプセルトナーTeに超音波照射を行う。
【0068】
このとき、カプセルトナーTeに内包される微細カプセルの壁が破壊され、内部の反応性物質によって発色反応が起こり、カプセルトナーTeが発色する。これにより、未発色のカプセルトナーTeと混在して、発色したカプセルトナーTe´によるカラートナー像がカプセルトナー現像ローラ76表面上に現像される。この場合も図12〜図14で説明したように、振動数の違いにより所望の色の選択発色が可能である。
【0069】
また、上記の発色とともに、上記超音波ラインヘッド73からの超音波照射により、発色したカプセルトナーTe´に内包または外添されている電気石族の粉砕粉体が静電分極する。これにより発色したカプセルトナーTe´の帯電量が低下または逆転する。
【0070】
この発色し且つ帯電量の低下した発色カプセルトナーTe´は、未発色カプセルトナーTeよりも、カプセルトナー現像ローラ76に対して相対的に弱いプラス極性となるため、中間転写ローラ71との対向面において、より強いマイナス極性の中間転写ローラ71側に吸着される。
【0071】
同図のカプセルトナー現像ローラ76−1で示すトナー無しの面は、ここに付着していた発色カプセルトナーTe´が破線矢印aで示すように中間転写ローラ71側に転移した後の状態を示している。
この中間転写ローラ71の下部面に、上述した用紙搬送ベルト74が用紙81を搬送する。中間転写ローラ71の下部面には、用紙搬送ベルト74を間にして上述した本転写ローラ75が配置されている。用紙は用紙搬送ベルト74により中間転写ローラ71と本転写ローラ75間を搬送される
中間転写ローラ71に静電転移したカプセルトナーTe´は、本転写ローラ75との間で作用する電界によって用紙81側に吸着されて用紙81の面にカラートナー像を形成する。このカラートナー像を形成された用紙81は、図示を省略した定着器において熱と圧力とでカラートナー像を紙面に熱定着され、これも図示を省略した排紙ローラによって用紙スタッカ上に排出される。
【0072】
図16(a),(b) は、本例において画像形成部のカプセルトナーホッパ内に収容されるマイクロカプセルトナーの構造を示す図である。この構成は図3に示した構成をほぼ同様であり、すなわち、同図(a),(b) に示すように、カプセルトナーTeは大径マイクロカプセル82内にマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4種類の小径マイクロカプセル83M、83C、83Y、83Kを内包した構成であり、各小径マイクロカプセル83M、83C、83Y、83Kには小径カプセル壁84が形成されている。
【0073】
また、上記小径マイクロカプセル83M、83C、83Y、83Kは、大径マイクロカプセル82内に封入されたジェル状の保持層85中にランダムに分散している。尚、同図に示す小径マイクロカプセル83´は発色した小径マイクロカプセルを示している。
【0074】
上記の大径マイクロカプセル82の直径は5μm〜10μmで構成され、例えば1個の大径マイクロカプセル82内に小径マイクロカプセル83M、83C、83Y、および83Kがそれぞれ10個程度収容されている。小径マイクロカプセル83M、83C、83Y、83Kの直径は、例えば0.5μm〜2μm程度である。
【0075】
そして、さらに本例では、同図(a) に示すように、大径マイクロカプセル82内のジェル状の保持層85中にランダムに分散して、電気石族を粉砕して形成された電気石粉体86が配置されている。あるいは同図(b) に示すように電気石粉体86が大径マイクロカプセル82に外添されている。
【0076】
上記の電気石族としては、一般に、エルバイト(リチア)、ショール(鉄)、バーガーライトとドラバイト(苦土)、ルべライト(紅)、クロムドラバイト(クロム)、ユーバイト(石灰苦土)の6つに分類される物質である。
これを化学式で表すと、「(X)(Y)A16(BO3 )3 Si6 018(Z)」として表すことができる。ここで、X=NaまたはCa、Y=FeまたはMgまたはLi,AlまたはMg,Fe、Z=OHまたは0,OH,FまたはOH,Fである。
【0077】
一般に、電気石族は加熱すると静電気を生じる。したがって、超音波ラインヘッド73から超音波を照射されることにより、カプセルトナーTeに内包または外添されている電気石族の粉砕粉体は発熱し静電気を生じて静電分極する。これにより、カプセルトナーTeの帯電量が低下または逆転する。この帯電量は超音波ラインヘッド73からの超音波の照射によって発生する振動・衝撃・熱を加減することにより所望の制御が可能である。
【0078】
図17(a),(b) は、上記のカプセルトナーTeの構成によって発色し且つ帯電量の変化した発色カプセルトナーTe´が感光体ドラム側に転移する現象を説明する図である。図17(a) は、図15における発色カプセルトナーTe´の転移に関わる部分のみを取り出して拡大して示しており、図17(b) は、発色カプセルトナーTe´の転移のメカニズムを示している。
【0079】
図17(a) に示すように、中間転写ローラ71には転写バイアス電源87から高マイナス電圧の転写バイアスVtが印加されている。また、カプセルトナー現像ローラ76には現像バイアス電源88からこれも高マイナス電圧の現像バイアスVbが印加されている。そして、これらの転写バイアスVtと現像バイアスVbとの間には、|Vt|>|Vb|の関係が保たれている。
【0080】
したがって、同図(b) に示すように、中間転写ローラ71とカプセルトナー現像ローラ76との間には|Vt|−|Vb|の電位差があり、この電位差の分だけ、中間転写ローラ71に対しカプセルトナー現像ローラ76は相対的にプラス極性の電位となっている。これにより、カプセルトナー現像ローラ76から中間転写ローラ71側方向に電位差|Vt|−|Vb|による電界Eが形成されている。
【0081】
そして、同図(a) に示すように、カプセルトナー現像ローラ76表面上に静電吸着されている未発色のカプセルトナーTeには、制御部から与えられる画像データに応じた超音波89が超音波ラインヘッド73から照射される。この超音波89の照射という外部刺激により、図16(a) または同図(b) に示すカプセルトナーTe粒子に内包された小径マイクロカプセル83M、83C、83Yまたは83Kの小径カプセル壁84が選択的に破壊される。これにより、未発色のカプセルトナーTeが所望の色に発色されて発色したカプセルトナーTe´となり、カプセルトナー現像ローラ76表面上に、画像データに応じたカラートナー像が順次形成されていく。
【0082】
また、これと同時に、発色したカプセルトナーTe´に内包または外添されている電気石粉体86が、同じ上記の外部刺激により静電分極して、セルトナーTe´の帯電量を低下もしくは帯電極性を逆転させる。
超音波ラインヘッド73から超音波の照射を受けなかった未発色のままのカプセルトナーTeは帯電量が変わらないため、同図(b) に示すように当初の静電吸引力Eaによって、そのままカプセルトナー現像ローラ76上に吸着されたまま残り、上記発色して且つ帯電量が低下または帯電極性が逆転したカプセルトナーTe´は、電位差|Vt|−|Vb|による電界Eの吸引作用Ebを受けて中間転写ローラ71に転移する。これにより、中間転写ローラ71上には、発色したカプセルトナーTe´から成るカラートナー像が転写される。
【0083】
図18は、図15に示した構成における変形例であり、図15に示した構成において中間転写ローラ71とカプセルトナーホッパ72の中間に在った超音波ラインヘッド73を、カプセルトナー現像ローラ76の内部に配置した例を示している。超音波ラインヘッド73先端の音響レンズはカプセルトナー現像ローラ76の内壁に当接しており、これにより超音波ラインヘッド73は、カプセルトナー現像ローラ76の内壁つまり固体材質を媒体として、より低い照射エネルギーで、より強力な超音波をカプセルトナーTe´に照射することができる。
【0084】
図19は、第3の実施の形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成を模式的に示す側断面図である。同図に示すカラー画像形成装置の主要部は、カプセルトナーホッパ72、超音波ラインヘッド73、用紙搬送ベルト74、本転写ローラ75等で構成されている。
【0085】
本例のカラー画像形成装置の主要部は、カプセルトナーホッパ72内には、発色前のマイクロカプセルトナーTe(以下、単にカプセルトナーTeという)が収容され、下部にカプセルトナー現像ローラ76が配置され、カプセルトナー現像ローラ76の左半面上方の面に近接して超音波ラインヘッド73が配置されている点は、図15の場合と同一である。
【0086】
尚、本例においても、図19に示すカラー画像形成装置に備えられている図1に示した給紙部17、用紙搬送部18、電源及び制御部19、定着器28、排紙ローラ29、用紙スタッカ31、帯電ローラ34、クリーナ37、攪拌部材38等と同様の諸装置は図示を省略している。
【0087】
また、本例の構成で、図15の場合と異なるのは、中間転写ローラ71が無く、用紙搬送ベルト74によって搬送される用紙81に対し、発色したカプセルトナーTe´が、転写ローラ75によって、カプセルトナー現像ローラ76から直接転写されることである。中間転写ローラ71が無いので装置全体が小型軽量になるという利点がある。
【0088】
図20(a) は、第4の実施の形態としてのカラー画像形成装置におけるカプセルトナー現像ローラの構成を模式的に示す外観斜視図であり、図20(b) は、その構成部材の分解斜視図である。本例のカラー画像形成装置は、図19の構成から超音波ラインヘッド73を取り除いた構成と近似する。すなわち、超音波ラインヘッドを用いず、その代わりに、図20(a) に示すように、カプセルトナー現像ローラ90の表面に高分子圧電素子91を形成し、このカプセルトナー現像ローラ90から、発色カプセルトナーを直接用紙に転写する。
【0089】
このカプセルトナー現像ローラ90の表面部の構成は、同図(b) に示すように最下層部(第1層)の超音波吸収層92、第2層の電極層93、第3層の高分子圧電膜層94、第4層のGND(接地)共通電極層95、および第5層の保護層96から成る。上記の電極層93の各電極93−1は、超音波吸収層92上に固定して配置され、駆動信号を受け取るための不図示の個別配線電極にそれぞれ接続されている。電極93−1は、主走査方向(カプセルトナー現像ローラ90の長手方向)に、例えば図13に示した画素数1〜7168の数だけ形成され、副走査方向(カプセルトナー現像ローラ90の短手方向)には、副走査方向の解像度に応じた間隔で配置される。
【0090】
このカプセルトナー現像ローラ90は、制御部から個別配線電極を介して送信される画像データに基づく駆動信号により電極93−1が選択的に駆動され、この電極93−1とGND共通電極層95との間に介装されている高分子圧電膜層94の上記選択的に駆動された電極93−1に対応する部分を高周波振動させる。この高周波振動により高分子圧電膜層94から放射される高音波は、GND共通電極層95および保護層96を介して、保護層96上に吸着されている図16(a) または同図(b) に示したカプセルトナーTeを発色させるとともに、その帯電量を低下または帯電極性を逆転させる。
【0091】
本例の構成は、図19の超音波ラインヘッド73の場合のように空気を媒体とせず、直接にカプセルトナーTeに超音波を照射することが可能になるので、エネルギー効率が上昇する。
このように、第2〜第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態における所定の刺激により画像情報に応じた所望の色を発色するマイクロカプセルトナーを備えて現像部分の発色トナーのみを転写するという画期的な1ショット画像形成・転写型のカラー画像形成装置において、さらに、1種類1本だけの現像ヘッドを用いてマイクロカプセルトナーの発色と転写を行うことが出来るようになるので、小型で軽量な構成のカラー画像形成装置を提供することが可能となる。
【0092】
尚、上述したいずれの実施形態においても、超音波照射素子のエネルギー効率を考慮して、乾燥現像ではなく、液体現像としても良いことは勿論である。
【0093】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定の刺激により画像情報に応じた所望の色を発色し且つ帯電量を低減または帯電極性を反転するマイクロカプセルトナーを備えて、1種類1本だけの現像ヘッドを用いてマイクロカプセルトナーの発色と転写を行うことが出来るので、1種類のトナーだけでカラー画像を形成するトナーの管理が簡単で且つ稼動に際して色位置あわせの必要のないカラー画像形成方法を提供することが可能となる。
【0094】
また、同様に1種類のトナーと1種類1本だけの現像ヘッドでカラー画像を形成することができることにより、きわめて小型で軽量な構成のカラー画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態としてのカラー画像形成装置の全体構成図である。
【図2】基本形態のカラー画像形成装置の画像形成部の拡大図である。
【図3】画像形成部のカプセルトナーホッパ内に収容されるマイクロカプセルトナーの構造を示す図である。
【図4】マイクロカプセルトナーに内包されている小径マイクロカプセルの構造を説明する図である。
【図5】電源及び制御部における制御部の制御回路の構成を説明する図である。
【図6】制御回路の印字制御部の具体的な回路ブロックを示す図である。
【図7】カラー画像形成装置による現像処理及び以後の処理を模式的に示す図である。
【図8】(a),(b),(c) はマイクロカプセルトナーが超音波ラインヘッドによって超音波照射を受けて選択的に発色する原理を説明する図である。
【図9】超音波ラインヘッドによって超音波発振が行われる際のタイムチャートを示す図である。
【図10】(a),(b),(c) は超音波ラインヘッドの配設位置の種々の例を示す図である。
【図11】超音波ラインヘッドの外観斜視図である。
【図12】(a) は超音波ラインヘッドの上面図、(b) は個別印加電極の上面図、(c) は(b) のD−D´矢視断面図、(d) は(c) のE−E´矢視断面図である。
【図13】主走査方向(X方向)に配設された超音波素子とこの超音波素子から出力される超音波の集束位置の関係を示す図である。
【図14】超音波素子の配設構成の一部を拡大して示す図である。
【図15】第2の実施の形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成を模式的に示す側断面図である。
【図16】(a),(b) は第2の実施の形態において画像形成部のカプセルトナーホッパ内に収容されるマイクロカプセルトナーの構造を示す図である。
【図17】(a),(b) は未発色のカプセルトナーTeから発色し且つ帯電量が変化した発色カプセルトナーTe´が感光体ドラム側に転移する現象を説明する図である。
【図18】第2の実施の形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成の変形例を示す図である。
【図19】第3の実施の形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成を模式的に示す側断面図である。
【図20】(a) は第4の実施の形態としてのカラー画像形成装置におけるカプセルトナー現像ローラの構成を模式的に示す外観斜視図、(b) はその構成部材の分解斜視図である。
【図21】従来のタンデム方式のカラー画像形成装置の構成例を説明する図である。
【図22】従来の4回転1パス方式のカラー画像形成装置の構成例を説明する図である。
【符号の説明】
1M、1C、1Y、1K 画像形成部
2M、2C、2Y、2K 現像器
3M、3C、3Y、3K 光書込ヘッド
4M、4C、4Y、4K 感光体ドラム
5 搬送ベルト
P 記録紙
6 熱定着器
7M、7C、7Y、7K 現像器
8 感光体ベルト
9 光書込ヘッド
11 転写ドラム
12 定着ローラ
15 カラー画像形成装置
16 画像形成部
17 給紙部
18 用紙搬送部
19 電源及び制御部
21 感光体ドラム
22 光書込ヘッド
23 カプセルトナーホッパ
24 超音波ラインヘッド
25 給紙カセット
26 給紙コロ
27 転写部
28 定着器
29 排紙ローラ
31 用紙スタッカ
32 電源部
33 制御部(制御回路)
34 帯電ローラ
35 カプセルトナー現像ローラ
36 転写ローラ
37 クリーナ
T カプセルトナー
38 攪拌部材
39 カプセルトナー供給ローラ
41 中間転写ベルト
42 収容ローラ
43 対向ローラ
44 転写ローラ
45 ベルトクリーナ
46 大径マイクロカプセル
47M、47C、47Y、47K 小径マイクロカプセル
47a 発色剤
48 小径カプセル壁
49 保持層
50 顕色剤
51 インターフェース(I/F)
52 印字制御部
53 CPU
54 RAM
55 ROM
56 RGB入力
58 プリンタコントローラ
59 印字部
60 主走査/副走査制御回路
61 論理和回路
62 発振回路
63M マゼンダ発色制御回路
63C シアン発色制御回路
63Y イエロー発色制御回路
63K ブラック発色制御回路
65 担持体
66−1 音響レンズ
66−2 音響インピーダンス整合層
66−3 個別印加電極層
66−4 超音波素子
66−5 共通電極層(アース層)
70 カラー画像形成装置
71 中間転写ローラ
72 カプセルトナーホッパ
Te 未発色カプセルトナー
Te´ 発色カプセルトナー
73 超音波ラインヘッド
74 用紙搬送ベルト
75 本転写ローラ
76 カプセルトナー現像ローラ
77 カプセルトナー供給ローラ
78 ドクターブレード
79 残留トナー除去ローラ
81 用紙
82 大径マイクロカプセル
83M、83C、83Y、83K 小径マイクロカプセル
83´ 発色小径マイクロカプセル
84 小径カプセル壁
85 保持層
86 電気石粉体
87 転写バイアス電源
88 現像バイアス電源
89 超音波
90 カプセルトナー現像ローラ
91 高分子圧電素子
92 超音波吸収層
93 電極層
93−1 電極
94 高分子圧電膜層
95 GND(接地)共通電極層
96 保護層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel color image forming method and a color image forming apparatus using microcapsules that can be broken by an external stimulus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of computers as information devices centering on personal computers, printer devices have become widespread as one of the peripheral devices. Various types of color printers have been proposed for this printer. In particular, remarkable progress has been made in electrophotographic, thermal transfer, and ink jet printer systems, and the color images formed by these devices have been used for analog cameras that have long been used in terms of beauty and resolution. Is the momentum that replaces it.
[0003]
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a so-called tandem color image forming apparatus of an electrophotographic system. As shown in the figure, the tandem type color image forming apparatus has four
[0004]
The recording paper P is conveyed as indicated by the dashed arrow B with the circulating movement of the
[0005]
The transfer of the magenta (M) toner image from the
[0006]
FIG. 22 is a diagram illustrating an example of another electrophotographic color image forming apparatus. This apparatus is a four-rotation, one-pass type color image forming apparatus. This device also has a developing
[0007]
Optical writing is performed for each color on the photoreceptor belt 8 by an optical writing head 9, an electrostatic latent image based on image data is formed on the photoreceptor belt 8, and the electrostatic latent image is formed by a developing device of a corresponding color. The latent image is developed. Then, the toner image formed on the photoreceptor belt 8 is transferred to the
[0008]
On the other hand, as a new method, a special recording paper pre-coated with an ink layer containing microcapsules that responds to external stimuli such as light and heat is used as a new method, and a light corresponding to image information is used. An apparatus for forming an image by applying heat or heat has also been proposed.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional electrophotographic color image forming apparatus is excellent in that plain paper can be used as the recording paper P. However, since a plurality of inks and toners are required for each color, management of consumables is difficult. It becomes complicated.
[0010]
In addition, for example, a plurality of (for example, four) developing units and image forming units must be built in, and the number of components increases and the size of the apparatus also increases. Since high precision is required for the alignment of these colors, it takes time to assemble in a factory, which causes a reduction in work efficiency. Further, the structure is complicated, which is disadvantageous in terms of weight reduction of the device.
[0011]
On the other hand, in the case of a color image forming apparatus using a dedicated recording paper pre-coated with an ink layer containing microcapsules, the ink is basically applied to the entire surface of the recording paper, which causes an increase in cost. Another problem is that plain paper cannot be used. Further, since the printing process for a plurality of colors is repeated, it is difficult to manage color misregistration, and it is inevitable that the apparatus becomes complicated.
[0012]
An object of the present invention is to provide a microcapsule toner that develops a desired color according to image information by a predetermined stimulus in view of the above-described conventional situation, and uses the developed microcapsule toner as image information of a transfer material such as paper. The present invention provides a color image forming apparatus and a color image forming method for performing a printing process by transferring the image to a position corresponding to the color image.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
First, the color image forming method according to the first aspect of the present invention comprises large-diameter microcapsules in which a plurality of types of small-diameter microcapsules surrounded by a capsule wall that can be destroyed by a predetermined stimulus are dispersedly included in a support material, and mixed with each other. A microcapsule formed by dispersing one of the reactive substances that cause a color-forming reaction to occur on the inside of each of the small-diameter microcapsule walls and dispersing the other of the reactive substances on the support outside the small-diameter microcapsule walls. An image forming method using a toner, wherein the microcapsule toner is carried and transported based on a suction force of static electricity, and a predetermined stimulus corresponding to color component information in image information is applied to the microcapsule toner. Then, the predetermined stimulus destroys a predetermined capsule wall of the plurality of types of small-diameter microcapsules and a predetermined reactivity. A color-forming step of causing a color-forming reaction by diffusing and mixing the qualities with each other, and simultaneously converting the electrostatic property of the microcapsule toner that has caused the color-forming reaction; and a micro-step that directly or directly generates the color-forming reaction via an intermediate transfer medium. A transfer step of transferring the capsule toner to a print medium, and a fixing step of fixing the microcapsule toner transferred to the print medium to the print medium, at least executing a color image based on the colored microcapsule toner. It is configured to be formed on the print medium. The microcapsule toner is constituted by, for example, incorporating or externally adding a powder obtained by pulverizing any of the tourmaline family.
[0014]
Next, the color image forming apparatus according to the third aspect of the present invention is composed of large-diameter microcapsules in which a plurality of types of small-diameter microcapsules surrounded by a capsule wall that can be destroyed by a predetermined stimulus are dispersedly included in a support material. One of the reactive substances mixed to cause a color-forming reaction is dispersed inside the small-sized microcapsule walls, and the other of the reactive substances is dispersed in the support material outside the small-sized microcapsule walls. An image forming apparatus using a capsule toner, comprising: conveyance means for carrying and conveying the microcapsule toner based on a suction force of static electricity; and a predetermined stimulus corresponding to color component information in image information for the microcapsule toner. And a predetermined capsule wall of the plurality of types of small-diameter microcapsules is destroyed by the predetermined stimulus, and a predetermined reaction is performed. The coloring substances are diffused and mixed with each other to generate a color-forming reaction, and at the same time, the color-forming means for converting the electrostatic property of the microcapsule toner which has caused the color-forming reaction, and the color-forming reaction via the intermediate transfer medium or directly. Transfer means for transferring the microcapsule toner to a print medium, and fixing means for fixing the microcapsule toner transferred to the print medium to the print medium, at least comprising a color image based on the colored microcapsule toner. It is configured to be formed on the print medium. The above-mentioned microcapsule toner is constituted by, for example, enclosing or externally adding a powder obtained by pulverizing any of tourmaline family.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a color image forming apparatus according to a first embodiment.
The color
[0016]
The color
[0017]
The
[0018]
The power supply and
[0019]
FIG. 2 is an enlarged view of the
[0020]
A microcapsule toner T (hereinafter, simply referred to as a capsule toner T) is accommodated in the
[0021]
The stirring
[0022]
The optical writing data is supplied to the
[0023]
An
[0024]
Image data is supplied from the control unit (control circuit) 33 to the
[0025]
The colored capsule toner that has been colored to form a color toner image as described above is transferred to the recording paper P by the transfer roller 44 in the
[0026]
FIG. 3 is a diagram showing the structure of the capsule toner T. As shown in the figure, the capsule toner T contains four types of
[0027]
The small-
[0028]
The diameter of the large-
[0029]
FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of the small-
[0030]
In addition to the diameter and thickness of each of the small-diameter microcapsules, the resonance frequency of destruction can be varied by changing the material, and by adding the material to the setting element of the resonance frequency at which ultrasonic waves radiate, a more detailed resonance frequency can be obtained. Settings can be made.
For example, when the diameter of the small-diameter microcapsule increases, the resonance frequency of the ultrasonic wave shifts to a lower direction, and when the thickness of the small-
[0031]
The color development ratio of each of the small-
[0032]
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the power supply and the control circuit of the
[0033]
The interface (I / F) 51 performs multi-value processing for converting video data (RGB signals) supplied from, for example, a personal computer as a host device into CMYK values. In this case, a color conversion table corresponding to the device is registered in the interface (I / F) 51 in advance, and the interface (I / F) 51 converts the RGB signals into CMYK values while referring to the color conversion table. I do.
[0034]
The
The
[0035]
The
[0036]
FIG. 6 is a diagram showing a specific circuit block of the
[0037]
As described above, the image data converted into CMYK values by the interface (I / F) 51 is further processed by the interface (I / F) 51 into magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K). ) Is output to the
[0038]
That is, the data of the logical sum including all the pixel data of CMYK is output to the
[0039]
The CMYK pixel data is also supplied to the corresponding magenta
[0040]
For example, the coloring signal fm output from the magenta
[0041]
In the above configuration, the processing operation of this example will be described below.
First, in a state where the capsule toner T is stored in the
[0042]
FIG. 7 is a diagram schematically showing the development processing and the subsequent processing. The capsule toner T accommodated in the
[0043]
The capsule toner T electrostatically adhered to the photosensitive surface in this manner is carried to the transfer unit according to the rotation of the
[0044]
FIGS. 8A, 8B, and 8C are diagrams for explaining the principle that the capsule toner T selectively emits color by being irradiated with ultrasonic waves by the
FIG. 8A is a diagram showing a state in which the capsule toner T is being irradiated with ultrasonic waves in the above-described color forming portion. Here, an arrow D indicates the layer thickness of the capsule toner T, a broken line S indicates an ultrasonic wave (converged ultrasonic wave), and an arrow d indicates a convergence resolution (for example, one pixel) of the ultrasonic wave.
[0045]
As described above, the capsule toner T includes four types of small-
[0046]
For example, FIG. 2B shows a state in which the ultrasonic wave S having a single resonance frequency is applied to the capsule toner T from the
[0047]
For example, when only the small-
[0048]
FIG. 9 is a diagram showing a time chart when ultrasonic oscillation is performed by the
[0049]
Next, ultrasonic output is performed according to the image data of the
[0050]
In this way, the capsule toner T which receives the ultrasonic irradiation from the
Thereafter, the colored microcapsule toner is sent to the fixing
[0051]
As described above, a capsule in which four types of small-
[0052]
Therefore, with the above-described configuration, the size of the printer can be reduced as compared with the conventional printer, and each of the colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B) can be used. It is not necessary to adjust the printing position.
Also, the replenishment of the capsule toner T may be performed for a single
[0053]
In the above description, the
FIGS. 10A, 10B, and 10C are diagrams showing various examples of the arrangement position of the
[0054]
FIG. 11 is an external perspective view of the
[0055]
12 (a) is a top view of the
[0056]
The individual application electrode 66-3 and the common electrode (earth) 66-5 are connected to the ultrasonic element 66-4, and the above-mentioned ultrasonic output signal is supplied. The ultrasonic element 66-4 is distorted when the above signal is applied, and ultrasonic vibration is excited at a predetermined frequency.
The ultrasonic vibration excited by the ultrasonic element 66-4 is refracted by the acoustic lens 66-1 through the acoustic impedance matching layer 66-2 and is focused on a specified position (specified distance). As described above, the acoustic impedance matching layer 66-2 has a function of reducing the difference in acoustic impedance between the ultrasonic element 66-4 and the ultrasonic propagation medium.
[0057]
Here, it is difficult to process the ultrasonic element 66-4 to a fine size in order to focus the ultrasonic beam of the pixel size at the specified position, and to destroy the small-
[0058]
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the ultrasonic element 66-4 arranged in the main scanning direction (X direction) and the focusing position of the ultrasonic wave output from the ultrasonic element 66-4. Note that, for the sake of explanation,
[0059]
FIG. 14 is an enlarged view showing a part of the arrangement of the ultrasonic element 66-4. For example, the ultrasonic elements "1" to "6" are enlarged. The ultrasonic elements 66-4 adjacent to each other are arranged with an interval d, and simultaneously drive m (for example, 6) ultrasonic elements 66-4 with time delay. For example, considering the point A shown in the figure, at the same time, m (for example, six) ultrasonic elements 66-4 are time-delayed, and a strong point (point A) is placed at the center of the six ultrasonic elements 66-4. Apply ultrasound. For example, the distance between the ultrasonic element 66-4 of “1” and the point A, the distance between the ultrasonic element 66-4 of “2” and the point A, and the distance of the ultrasonic element 66-4 of “3” and the point A are The output timing of each ultrasonic element 66-4 is shifted from the distance difference and the propagation speed of the ultrasonic wave, and the ultrasonic output is performed at a predetermined timing. By performing such control, it is possible to simultaneously irradiate the point A with a powerful ultrasonic wave.
[0060]
Also, by adjusting the timing of the ultrasonic output from the ultrasonic element 66-4, not only at the point A, but also at a position narrower than the arrangement pitch of the ultrasonic elements 66-4 (for example, a position of 1 / 2d, B Ultrasonic beams output from the plurality of ultrasonic elements 66-4 can be focused on the point (). Therefore, for example, a strong ultrasonic beam is focused on the capsule toner T at one pixel interval by controlling the focus position of the ultrasonic beam at one pixel interval (at a pitch d) in the main scanning direction. Thus, the small-
[0061]
In this example, since the small-
In the sub-scanning direction, the focusing size of the ultrasonic beam can be reduced by utilizing the refraction of the acoustic lens 66-1. Therefore, by configuring the focused pixel size small in the sub-scanning direction, an image with higher resolution can be formed. For example, by setting the pixel size to 1, an ultrasonic beam can be supplied four times to one pixel, and color control of four gradations can be performed.
[0062]
Such four-tone color control is described with reference to the time chart of FIG. 9, and the four-tone control can be performed by using the
[0063]
In any case, a color image can be formed in one shot by the configuration using the toner particles composed of the large-diameter microcapsules and the processing method described in this example.
In the configuration of the color image forming apparatus according to the first embodiment, the
[0064]
FIG. 15 is a side cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a main part of the color image forming apparatus according to the second embodiment. The main part of the color
[0065]
It should be noted that the
[0066]
In the color
[0067]
The
Then, an ultrasonic wave as a developing head of only one kind is provided near the upper surface of the upper left half surface of the capsule
The
[0068]
At this time, the walls of the microcapsules contained in the capsule toner Te are broken, and a color-forming reaction occurs due to the reactive substance inside, so that the capsule toner Te develops color. As a result, the color toner image formed by the colored capsule toner Te ′ mixed with the uncolored capsule toner Te is developed on the surface of the capsule
[0069]
In addition to the color development, the ultrasonic irradiation from the
[0070]
The colored capsule toner Te ′ that has developed color and has a reduced charge amount has a positive polarity that is relatively weaker than the uncolored capsule toner Te with respect to the capsule
[0071]
The surface without toner indicated by the capsule toner developing roller 76-1 in the same figure shows a state after the color-forming capsule toner Te ′ adhered thereto has been transferred to the
The
The capsule toner Te ′ electrostatically transferred to the
[0072]
FIGS. 16A and 16B are diagrams showing the structure of the microcapsule toner contained in the capsule toner hopper of the image forming unit in this example. This configuration is almost the same as the configuration shown in FIG. 3, that is, as shown in FIGS. 3A and 3B, the capsule toner Te contains magenta (M) and cyan (C) in the large-
[0073]
The small-
[0074]
The large-
[0075]
Further, in this example, as shown in FIG. 7A, the electric stone formed by pulverizing the tourmaline group is randomly dispersed in the gel-
[0076]
The above-mentioned tourmaline tribes generally include elbaite (lithia), shawl (iron), burger light and drabite (magnesium), ruberite (red), chrome drabite (chrome), and uvite (lime lime). It is a substance classified into six.
When this is represented by a chemical formula, it can be represented as "(X) (Y) A16 (BO3) 3Si6018 (Z)". Here, X = Na or Ca, Y = Fe or Mg or Li, Al or Mg, Fe, Z = OH or 0, OH, F or OH, F.
[0077]
Generally, tourmaline family generates static electricity when heated. Accordingly, when the
[0078]
FIGS. 17 (a) and 17 (b) are diagrams illustrating a phenomenon in which the colored capsule toner Te ′ which has developed a color and has changed in the charge amount due to the configuration of the capsule toner Te is transferred to the photosensitive drum side. FIG. 17 (a) shows only a portion related to the transfer of the color-forming capsule toner Te ′ in FIG. 15 in an enlarged manner, and FIG. 17 (b) shows the transfer mechanism of the color-forming capsule toner Te ′. I have.
[0079]
As shown in FIG. 17A, a transfer bias Vt of a high minus voltage is applied to the
[0080]
Therefore, as shown in FIG. 4B, there is a potential difference of | Vt | − | Vb | between the
[0081]
Then, as shown in FIG. 9A, the uncolored capsule toner Te electrostatically adsorbed on the surface of the capsule
[0082]
At the same time, the
Since the charge amount of the undeveloped capsule toner Te which has not been irradiated with the ultrasonic wave from the
[0083]
FIG. 18 shows a modification of the configuration shown in FIG. 15, in which the
[0084]
FIG. 19 is a side sectional view schematically showing a configuration of a main part of a color image forming apparatus according to the third embodiment. The main part of the color image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a
[0085]
In the main part of the color image forming apparatus of the present embodiment, a microcapsule toner Te (hereinafter simply referred to as a capsule toner Te) before coloring is accommodated in a
[0086]
Note that, also in this example, the
[0087]
Further, the configuration of the present example is different from the case of FIG. 15 in that the
[0088]
FIG. 20A is an external perspective view schematically showing a configuration of a capsule toner developing roller in a color image forming apparatus as a fourth embodiment, and FIG. 20B is an exploded perspective view of the constituent members. FIG. The color image forming apparatus of this example is similar to the configuration in which the
[0089]
The structure of the surface of the capsule
[0090]
In the capsule
[0091]
In the configuration of the present example, since it is possible to irradiate ultrasonic waves directly to the capsule toner Te without using air as a medium as in the case of the
As described above, according to the second to fourth embodiments, the micro-capsule toner of the first embodiment which emits a desired color according to image information by a predetermined stimulus is provided. In an epoch-making one-shot image forming / transfer-type color image forming apparatus that transfers only the microcapsule toner, the color development and transfer of the microcapsule toner can be performed using only one developing head. Therefore, it is possible to provide a color image forming apparatus having a small and lightweight configuration.
[0092]
In any of the above-described embodiments, liquid development may be used instead of dry development in consideration of the energy efficiency of the ultrasonic irradiation element.
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a microcapsule toner that generates a desired color according to image information by a predetermined stimulus and reduces the charge amount or reverses the charge polarity is provided, and only one type of the toner is provided. The color development and transfer of the microcapsule toner can be performed using the developing head of (1), so that the color image formation that does not require the color registration at the time of operation is easy, and the toner management for forming the color image with only one kind of toner is easy. It is possible to provide a method.
[0094]
Similarly, since a color image can be formed with one type of toner and only one type of developing head, it is possible to provide a color image forming apparatus having an extremely small and lightweight configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a color image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is an enlarged view of an image forming unit of the color image forming apparatus according to the basic embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a microcapsule toner stored in a capsule toner hopper of an image forming unit.
FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a small-diameter microcapsule included in a microcapsule toner.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a control circuit of a control unit in the power supply and the control unit.
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific circuit block of a print control unit of the control circuit.
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a development process and subsequent processes performed by the color image forming apparatus.
FIGS. 8A, 8B, and 8C are diagrams for explaining the principle that the microcapsule toner selectively emits color by being irradiated with ultrasonic waves by an ultrasonic line head.
FIG. 9 is a diagram showing a time chart when ultrasonic oscillation is performed by an ultrasonic line head.
FIGS. 10 (a), (b) and (c) are diagrams showing various examples of arrangement positions of an ultrasonic line head.
FIG. 11 is an external perspective view of the ultrasonic line head.
12A is a top view of an ultrasonic line head, FIG. 12B is a top view of an individual application electrode, FIG. 12C is a cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG. 12B, and FIG. ) Is a sectional view taken along the line EE ′.
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between an ultrasonic element arranged in the main scanning direction (X direction) and a focus position of an ultrasonic wave output from the ultrasonic element.
FIG. 14 is an enlarged view showing a part of the arrangement of the ultrasonic element.
FIG. 15 is a side sectional view schematically illustrating a configuration of a main part of a color image forming apparatus according to a second embodiment.
FIGS. 16A and 16B are diagrams illustrating a structure of a microcapsule toner housed in a capsule toner hopper of an image forming unit according to the second embodiment.
FIGS. 17 (a) and (b) are diagrams illustrating a phenomenon in which a colored capsule toner Te ′ which has developed a color from an uncolored capsule toner Te and whose charge amount has changed is transferred to the photosensitive drum side.
FIG. 18 is a diagram illustrating a modification of the configuration of the main part of the color image forming apparatus according to the second embodiment.
FIG. 19 is a side sectional view schematically illustrating a configuration of a main part of a color image forming apparatus according to a third embodiment.
FIG. 20A is an external perspective view schematically showing a configuration of a capsule toner developing roller in a color image forming apparatus as a fourth embodiment, and FIG. 20B is an exploded perspective view of its constituent members.
FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional tandem type color image forming apparatus.
FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional four-rotation, one-pass color image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
1M, 1C, 1Y, 1K Image forming unit
2M, 2C, 2Y, 2K developing unit
3M, 3C, 3Y, 3K optical writing head
4M, 4C, 4Y, 4K Photoconductor drum
5 Conveyor belt
P Recording paper
6 Thermal fuser
7M, 7C, 7Y, 7K developing unit
8 Photoreceptor belt
9 Optical writing head
11 Transfer drum
12 Fixing roller
15 Color image forming apparatus
16 Image forming unit
17 Paper feed unit
18 Paper transport unit
19 Power supply and control unit
21 Photoconductor drum
22 Optical writing head
23 Capsule Toner Hopper
24 Ultrasonic Line Head
25 Paper cassette
26 Feed Roller
27 Transfer unit
28 Fixing unit
29 Paper ejection roller
31 Paper Stacker
32 power supply
33 control unit (control circuit)
34 charging roller
35 Capsule toner developing roller
36 Transfer Roller
37 Cleaner
T capsule toner
38 Stirring member
39 Capsule toner supply roller
41 Intermediate transfer belt
42 Storage roller
43 Opposing roller
44 Transfer Roller
45 belt cleaner
46 Large-diameter microcapsules
47M, 47C, 47Y, 47K Small-diameter microcapsules
47a Color former
48 small diameter capsule wall
49 Retention layer
50 color developer
51 Interface (I / F)
52 Print control unit
53 CPU
54 RAM
55 ROM
56 RGB input
58 Printer Controller
59 Printing section
60 main scan / sub scan control circuit
61 OR circuit
62 Oscillation circuit
63M magenta color control circuit
63C Cyan color control circuit
63Y yellow color control circuit
63K black color control circuit
65 Carrier
66-1 Acoustic lens
66-2 Acoustic impedance matching layer
66-3 Individually applied electrode layer
66-4 Ultrasonic element
66-5 Common electrode layer (earth layer)
70 Color Image Forming Apparatus
71 Intermediate transfer roller
72 Capsule Toner Hopper
Te uncolored capsule toner
Te 'colored capsule toner
73 Ultrasonic Line Head
74 Paper transport belt
75 transfer roller
76 Capsule toner developing roller
77 Capsule toner supply roller
78 Doctor Blade
79 Residual toner removal roller
81 paper
82 Large-diameter microcapsules
83M, 83C, 83Y, 83K Small-diameter microcapsules
83 'small color microcapsules
84 Small-diameter capsule wall
85 Retention layer
86 tourmaline powder
87 Transfer bias power supply
88 Development bias power supply
89 Ultrasound
90 Capsule toner developing roller
91 Polymer Piezoelectric Element
92 Ultrasonic absorption layer
93 electrode layer
93-1 electrode
94 Polymer Piezoelectric Film Layer
95 GND (ground) common electrode layer
96 protective layer
Claims (4)
前記マイクロカプセルトナーを静電気による吸引力に基いて担持搬送する工程と、
前記マイクロカプセルトナーに対して画像情報中の色成分情報に対応した所定の刺激を付与し、該所定の刺激により前記複数種の小径マイクロカプセルのうちの所定のカプセル壁が破壊され所定の反応性物質が互いに拡散混合して発色反応を生じさせると同時に該発色反応を生じたマイクロカプセルトナーの静電気特性を変換する発色工程と、
中間転写媒体を介して若しくは直接的に前記発色反応を生じたマイクロカプセルトナーを印字媒体に転写する転写工程と、
前記印字媒体に転写された前記マイクロカプセルトナーを前記印字媒体に定着させる定着工程と、
を少なくとも実行して前記発色したマイクロカプセルトナーに基づくカラー画像を前記印字媒体上に形成することを特徴とするカラー画像形成方法。A large-diameter microcapsule in which a plurality of types of small-diameter microcapsules surrounded by a capsule wall that can be broken by a predetermined stimulus is dispersed and encapsulated in a support material, and one of the reactive substances that cause a color-forming reaction when mixed with each other, An image forming method using a microcapsule toner that is dispersed inside a small-diameter microcapsule wall and the other of the reactive substances is dispersed in the support material outside each of the small-diameter microcapsule walls,
A step of carrying and transporting the microcapsule toner based on a suction force of static electricity,
A predetermined stimulus corresponding to the color component information in the image information is applied to the microcapsule toner, and the predetermined stimulus destroys a predetermined capsule wall of the plurality of types of small-diameter microcapsules and a predetermined reactivity. A color-forming step in which the substances are diffused and mixed with each other to cause a color-forming reaction, and at the same time, convert the electrostatic property of the microcapsule toner having caused the color-forming reaction;
A transfer step of transferring the microcapsule toner having caused the color-forming reaction to a print medium via an intermediate transfer medium or directly,
A fixing step of fixing the microcapsule toner transferred to the print medium to the print medium,
And forming a color image based on the colored microcapsule toner on the print medium.
前記マイクロカプセルトナーを静電気による吸引力に基いて担持搬送する搬送手段と、
前記マイクロカプセルトナーに対して画像情報中の色成分情報に対応した所定の刺激を付与し、該所定の刺激により前記複数種の小径マイクロカプセルのうちの所定のカプセル壁が破壊され所定の反応性物質が互いに拡散混合して発色反応を生じさせると同時に該発色反応を生じたマイクロカプセルトナーの静電気特性を変換する発色手段と、
中間転写媒体を介して若しくは直接的に前記発色反応を生じたマイクロカプセルトナーを印字媒体に転写する転写手段と、
前記印字媒体に転写された前記マイクロカプセルトナーを前記印字媒体に定着させる定着手段と、
を少なくとも備え、前記発色したマイクロカプセルトナーに基づくカラー画像を前記印字媒体上に形成することを特徴とするカラー画像形成装置。A large-diameter microcapsule in which a plurality of small-diameter microcapsules surrounded by a capsule wall that can be destroyed by a predetermined stimulus is dispersed and encapsulated in a support material, and one of the reactive substances that are mixed with each other to cause a color-forming reaction, An image forming apparatus using a microcapsule toner that is dispersed inside a small-diameter microcapsule wall and the other of the reactive substances is dispersed in the support material outside the respective small-diameter microcapsule walls,
Conveyance means for carrying and conveying the microcapsule toner based on a suction force of static electricity,
A predetermined stimulus corresponding to the color component information in the image information is given to the microcapsule toner, and the predetermined stimulus destroys a predetermined capsule wall of the plurality of types of small-diameter microcapsules and a predetermined reactivity. A coloring means for diffusing and mixing the substances with each other to cause a color-forming reaction, and at the same time, converting the electrostatic property of the microcapsule toner having caused the color-forming reaction;
Transfer means for transferring the microcapsule toner having caused the color-forming reaction to a print medium via an intermediate transfer medium or directly,
Fixing means for fixing the microcapsule toner transferred to the print medium to the print medium,
A color image forming apparatus that forms a color image based on the colored microcapsule toner on the print medium.
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