JP2004333857A - Color image forming method using microcapsule toner 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、レーザ光の照射により光歪素子に発生させた弾性波によりマイクロカプセルトナーの小径マイクロカプセルを破壊して所望の色を発色させて印刷を行う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、その周辺機器の一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20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】
また、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。(例えば、特許文献1参照。)
また、普通紙上にカラー印刷を行えるようにしたものとして、それぞれ異なる波長の光で硬化する光硬化性樹脂でコーティングした3種類以上の色素カプセルを1種類のトナーに封入して、普通紙上に転写後、波長の異なる3種類以上の光の画像データを、この普通紙上に転写されたトナー画像の上に順次照射してフルカラー発色させる光反応性カラートナー及びそれを用いた印刷方法も提案されている。(例えば、特許文献2参照。)
【0007】
【特許文献1】
特公平6−96338号公報(2頁右欄50行〜3頁左欄23行)、図1)
【特許文献2】
特開平8−106172号公報(段落[0021]〜[0025])、図1、図2)
【0008】
【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。
【0009】
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。
【0010】
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、装置の複雑化が避けられないという問題も有している。
【0011】
また、上記光硬化性樹脂の色素カプセルを用いる発明は、普通紙を使える点で改良されているが、光刺激を前提とするため、トナーに封入された色素カプセルへの光の透過性が劣ると共に光エネルギーで硬化させる構成のため応答性に難があり、近年の高速印刷の要求に答えられないという問題がある。
【0012】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、所定の変調周波数のレーザ光の照射により光歪素子から発生する弾性波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て印刷処理を行うカラー画像形成方法及びカラー画像形成装置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に分散した、マイクロカプセルトナーを用いるカラー画像形成方法であって、画像情報に応じて上記マイクロカプセルトナーを印字媒体上に最終的に転写定着すべく、中間転写媒体を介して若しくは直接的に上記印字媒体に付与する工程と、上記印字媒体に付与される上記マイクロカプセルトナーに対して上記画像情報中の色成分情報に対応した色に上記マイクロカプセルトナーを発色させるべく配置された光歪素子アレイの各光歪素子に所定の変調周波数のレーザ光を照射して所望の上記光歪素子に弾性波を発生させることにより該光歪素子から超音波を上記マイクロカプセルトナーに照射させ上記超音波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を選択的に破壊して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発色工程と、を少なくとも実行して上記印字媒体上に発色したトナーに基づくカラー画像を形成するように構成される。
【0014】
上記発色工程は、例えば請求項2記載のように、半導体レーザ装置から照射される紫外線レーザ光をポリゴンミラーとfθレンズを介して上記光歪素子に選択的に照射することにより所望の上記光歪素子に上記弾性波を発生させるように構成され、また、例えば請求項3記載のように、線光源により上記光歪素子リニア・アレイの各光歪素子に所定の変調周波数のレーザ光を常時照射すると共に上記光歪素子の電極間にそれぞれ配設されスイッチを開閉することにより所望の上記光歪素子に上記弾性波を発生させるように構成され、また、例えば請求項4記載のように、上記光歪素子リニア・アレイの各光歪素子に向けて線光源から一律に照射される所定の紫外光の光路を上記線光源と上記光歪素子リニア・アレイとの間に配置された光シャッタにより上記光歪素子毎に選択的に開閉することにより所望の上記光歪素子に上記弾性波を発生させるように構成され、また、例えば請求項5記載のように、上記光歪素子リニア・アレイの各光歪素子に対応する数の点光源を備えた点光源リニア・アレイにより所望の上記点光源を所定の期間及びタイミングにて選択的に点灯することにより所望の上記光歪素子に上記弾性波を発生させるように構成される。
【0015】
そして、上記光歪素子は、例えば請求項6記載のように、チタン酸鉛とジルコン酸鉛の化合物に酸化ランタンを添加して焼結させたチタン酸ジルコン酸ランタン鉛からなるセラミックス多結晶体で構成される。
次に、請求項7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に分散した、マイクロカプセルトナーを用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置であって、画像情報に応じて上記マイクロカプセルトナーを印字媒体上に最終的に転写定着すべく、中間転写媒体を介して若しくは直接的に上記印字媒体に付与するトナー付与手段と、該トナー付与手段により上記印字媒体に付与される上記マイクロカプセルトナーに対して上記画像情報中の色成分情報に対応した色に上記マイクロカプセルトナーを発色させるべく配置された光歪素子リニア・アレイの各光歪素子に所定の変調周波数のレーザ光を照射して所望の上記光歪素子に弾性波を発生させることにより該光歪素子から超音波を上記マイクロカプセルトナーに照射させ上記超音波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を選択的に破壊して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発色手段と、を少なくとも実行して上記印字媒体上に発色したトナーに基づくカラー画像を形成するように構成される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
<第1の実施形態>
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10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。
【0017】
図1に示すカラー画像形成装置10は、画像形成部11、給紙部12、用紙搬送部13、電源及び制御部14で構成されている。画像形成部11は感光体ドラム15、光書込ヘッド16、カプセルトナーホッパ17、超音波ラインヘッド18等で構成されている。
【0018】
給紙部12は、給紙カセット19及び給紙コロ21で構成され、給紙カセット19に収納された記録紙Pは、給紙コロ21の1回転ごとに、給紙カセット19から搬出され、用紙搬送部13に送られる。用紙搬送部13は給紙カセット19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22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23でトナー画像を紙面に熱定着され、排紙ローラ24によって用紙スタッカ25上に排出される。
【0019】
また、電源及び制御部14は上記画像形成部11等に電源を供給する電源部26、及び上記光書込ヘッド16に供給する光書込データを生成し、超音波ラインヘッド18に供給する画像データを生成する制御部(制御回路)27で構成されている。尚、制御部27の具体的な制御回路の構成については後述する。
【0020】
図2は、上記画像形成部11の拡大図である。画像形成部11は上記のように、感光体ドラム15、光書込ヘッド16、カプセルトナーホッパ17、超音波ラインヘッド18を要部として構成されている。感光体ドラム15の近傍には、帯電ローラ28、前述の光書込ヘッド16、カプセルトナー現像ローラ29、転写ローラ31、クリーナ32が配設されている。
【0021】
上記のカプセルトナーホッパ17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33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29に当接してカプセルトナー供給ローラ34が設置されている。
【0022】
攪拌部材33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34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29に供給する。
【0023】
光書込ヘッド16には前述の制御部(制御回路)27から光書込みデータが供給され、感光体ドラム15の感光面に光書込みを行う。感光体ドラム15の感光面には予め帯電ローラ28によって一様な電荷が付与され、光書込ヘッド16からの光書込みによって静電潜像が形成される。この静電潜像には、詳しくは後述するが、カプセルトナー現像ローラ29によってカプセルトナーTが静電的に付着されて現像が行われ、現像されたカプセルトナーTは感光体ドラム15の回転に伴われて転写ローラ31直上の位置に運ばれる。
【0024】
感光体ドラム15と転写ローラ31間には、中間転写ベルト35が位置している。中間転写ベルト35は感光体ドラム15と転写ローラ31間を挟持搬送される。感光体ドラム15に静電付着したカプセルトナーTは、転写ローラ31との間で作用する電界によって中間転写ベルト35側に吸着される。尚、中間転写ベルト35は矢印C方向に循環移動している。この中間転写ベルト35に吸着したカプセルトナーTは、中間転写ベルト35の循環移動に伴われて超音波ラインヘッド18の直下に到達する。
【0025】
超音波ラインヘッド18には制御部(制御回路)27から画像データが供給され、超音波ラインヘッド18を収容する収容ローラ36と対向ローラ37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35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35上に現像される。
【0026】
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22において転写ローラ37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23において熱定着処理が施され、排紙ローラ24によって排紙スタッカ25上に排出される。上記の転写後に中間転写ベルト35に残留するカプセルトナーはベルトクリーナ38によって除去される。
【0027】
図3は、上記のカプセルトナー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40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41(41M、41C、41Y、41K)を内包した構成であり、各小径マイクロカプセル41には小径カプセル壁42が形成されている。
【0028】
また、上記小径マイクロカプセル41は、大径マイクロカプセル40内に封入されたジェル状の保持層43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41´は発色した小径マイクロカプセルを示している。また、小径マイクロカプセル41の小径カプセル壁42の外側を顕色剤44が覆っている。
【0029】
上記の大径マイクロカプセル40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40内に各小径マイクロカプセル41がそれぞれ10個程度収容されている。また、各小径マイクロカプセル41の直径は、例えば0.5μm〜2μm程度である。
【0030】
図4は、上記小径マイクロカプセル41の構造を説明する図である。小径マイクロカプセル41は、小径カプセル壁42で覆われ、発色剤45を内包し、小径カプセル壁42の外側を上述したように顕色剤44が覆っている。そして、これら小径マイクロカプセル41の小径カプセル壁42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41M、41C、41Y、41Kは、それぞれその直径と、小径カプセル壁42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42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なっている。
【0031】
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も破壊の共振周波数を可変でき、材質を超音波の照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42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42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41M、41C、41Y、41Kはそれぞれ共振周波数が異なるように設計されている。
【0032】
また、各小径マイクロカプセル41の発色割合は、照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。
図5は、前述の電源及び制御部14の制御部27の制御回路の構成を説明する図である。制御部(制御回路)27はインターフェース(I/F)46、印字制御部47、CPU48、RAM49、ROM50で構成される。インターフェース(I/F)46には、RGB(R(赤)、G(緑)、B(青))入力51からビデオデータが供給され、CPU48には、操作パネル52から操作信号が入力する。
【0033】
インターフェース(I/F)46は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器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)46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)46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】
CPU48は、ROM50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52から入力する操作信号に従って印刷処理を実行する。尚、RAM49はCPU48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】
CPU48は、上記インターフェース(I/F)46、及び印字制御部47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47は、プリンタコントローラ53及び印字部54で構成されている。
【0036】
図6は、上記印字制御部47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53は主走査/副走査制御回路55、論理和回路56、発振回路57、マゼンタ発色制御回路58M、シアン発色制御回路58C、イエロー発色制御回路58Y、ブラック発色制御回路58Kで構成されている。一方、印字部54は前述の光書込ヘッド16及び超音波ラインヘッド18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)46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)46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56に出力される。ここで、論理和回路56はCMYKの論理和を計算し、光書込ヘッド16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16に出力し、前述の感光体ドラム15に光書込みを行う。したがって、前述の感光体ドラム15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55から論理和回路56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16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58M〜ブラック発色制御回路58Kにも供給され、発振回路57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18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18に供給され、前述の中間転写ベルト35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。
【0040】
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て発色する。この場合、マゼンタ発色制御回路58M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41M、41C、41Y、又は41Kの小径カプセル壁42のみが破壊される。このメカニズムは、各小径マイクロカプセル41の外殻径がそれぞれ異なり、破壊する共振周波数が各小径マイクロカプセル41ごとにそれぞれ異なる為である。
【0041】
例えば、マゼンタ発色制御回路58M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41Mの小径カプセル壁42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58Cから出力された発色信号fcは小径マイクロカプセル41Cの小径カプセル壁42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58Y、ブラック発色制御回路58Kから出力される発色信号fy、fkは、小径カプセル41Y又は41Kの小径カプセル壁42のみを破壊し、イエロー(Y)、又はブラック(K)の発色を行う。
【0042】
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17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15が回転し、前述の制御部(制御回路)27から光書込み信号が光書込ヘッド16に供給されると、感光体ドラム15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15の感光面には帯電ローラ28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29によって現像される。
【0043】
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17に収容されたカプセルトナーTは、前述の攪拌部材33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29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29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15とカプセルトナー現像ローラ29は互いに摺擦し、カプセルトナー現像ローラ29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。
【0044】
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15の回転に従って転写部に運ばれ、転写ローラ31によって中間転写ベルト35に転写される。この場合、転写ローラ31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35に電界付着する。その後、中間転写ベルト35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18によって超音波照射を受け、選択的に発色する。
【0045】
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18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。
【0046】
前述のように、カプセルトナーTは大径カプセル40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41M、41C、41Y、41K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42が破壊され、内部の発色剤45が顕色剤44と混合して反応し、発色する。
【0047】
例えば、同図(b) は、超音波ラインヘッド18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18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。
【0048】
例えば、小径マイクロカプセル41Mの小径カプセル壁42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41Cの小径カプセル壁42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41Mの小径カプセル壁42と小径マイクロカプセル41Cの小径カプセル壁42が破壊されると、赤色が発色し、小径マイクロカプセル41Cの小径カプセル壁42と小径マイクロカプセル41Yの小径カプセル壁42が破壊されると、青色が発色する。
【0049】
図9は、超音波ラインヘッド18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55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18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)。
【0050】
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。
【0051】
このようにして超音波ラインヘッド18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35に吸着されながら前述の転写部22(転写ローラ37)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23に送られ、熱定着処理が行われる。尚、定着器23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23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。
【0052】
以上のように、大径マイクロカプセル40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41M、41C、41Y、41K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18から超音波を照射し、選択的に小径マイクロカプセル41M、41C、41Y、41Kの小径カプセル壁42を破壊し、内部の発色剤45と顕色剤44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。
【0053】
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17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。
【0054】
尚、上記の説明では、超音波ラインヘッド18を中間転写ベルト35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18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18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18を中間転写ベルト35の外側に配置した例を示し、同図(b) は超音波ラインヘッド18を感光体ドラム15の感光面近傍外側に配置した例を示し、同図(c) は超音波ラインヘッド18を感光体ドラム15の感光面内側に配置した例を示している。
【0055】
カプセルトナーTの発色位置の関係で見ると、図10(a) では、超音波ラインヘッド18は、図7の場合と同様に中間転写ベルト35に転写されたカプセルトナーTを発色させており、図10(b),(c) では、超音波ラインヘッド18は、中間転写ベルト35に転写される前の感光体ドラム15の感光面に静電付着した状態のカプセルトナーTを発色させている。この場合、感光面上で小径マイクロカプセル41M、41C、41Y、又は41Kが破壊されて発色し、発色済みトナーが転写ロール31によって中間転写ベルト35に転写されることになる。
【0056】
また、図10(a),(b),(c) の構成をカプセルトナーTに対する超音波ラインヘッド18の位置関係で見ると、図10(a),(b) では、超音波ラインヘッド18をカプセルトナーTの付着面側に配置する構成となっており、図10(c) では、図7の場合と同様にカプセルトナーTの付着面に対して反対面側(図7では中間転写ベルト28の内面側、図10(c) では感光体ドラム15の内周面側)に超音波ラインヘッド18を設置した構成となっている。
【0057】
尚、上記の図10(a),(b) のように、超音波ラインヘッド18をカプセルトナーTの付着面側に配置する構成の場合は、中間転写ベルト35又は感光体ドラム15の感光面上に付着したカプセルトナーTのトナー層と超音波ラインヘッド18とが密着するように構成する。そのように構成することにより、音響インピーダンスが空気層によって悪影響を受けることを防止できる。
【0058】
図11は、超音波ラインヘッド18をカプセルトナーTの付着面側に設置した場合の超音波Sの放射状態を示す図である。尚、前述と同様、DはカプセルトナーTの層厚を示し、Sは超音波(収束超音波)を示し、dは超音波の収束解像度を示す。この場合、中間転写ベルト35又は感光体ドラム15を介することなく、カプセルトナーTは直接超音波照射を受けるので、より効率よく小径マイクロカプセルを破壊することができる。
【0059】
尚、上記実施形態の説明では中間転写ベルト35を使用したが、感光体ドラム15から直接記録紙Pに発色前のカプセルトナーT、又は発色後のカプセルトナーTを転写するように構成してもよい。そのように構成することにより、中間転写ベルト35の配設を省略することができ、装置をより一層小型化することができる。
【0060】
また、上記のように未発色トナーを直接記録紙Pに転写する場合は、転写部と定着器の間に超音波ラインヘッド18を配設し、定着処理を行う前に発色処理を行う構成としてもよい。この場合でも、超音波ラインヘッド18の配設位置は記録紙Pの未発色トナー付着面から行う構成としてもよく、又は反対面から行う構成としてもよい。
【0061】
さらに、未発色トナーのまま熱定着処理を行い、その後発色処理を行う構成としてもよい。この場合も、記録紙Pの何れの面側にも超音波ラインヘッド18を配設することができる。
図12は、カプセルトナーTの他の構成の例を示す図である。本例においては、各小径マイクロカプセル41の構成(図には代表的に小径マイクロカプセル41Mとして示している)は、小径カプセル壁42の内側に発色剤45が内包され、外側に顕色剤44が位置している。さらに、小径カプセル壁42の内部には、殻59に内包された気泡60が封入されている。
【0062】
この気泡60を上記のように内包すると、気泡60周囲の音響インピーダンスを変化させることができる。具体的には、気泡60の直径と気泡60を包む殻59の材質と厚さによって音響インピーダンスは変化し、上記要素を組み合わすことによって、共振周波数を可変することができる。
【0063】
例えば、気泡60を内包する場合、前述の小径カプセル壁42の直径、厚さ、材質によって設定された共振周波数は、気泡60の半径や殻59の材質と厚さによって大きく左右される。したがって、例えば各小径マイクロカプセル41毎に気泡60のサイズ半径等を変えることによって、共振周波数を大きく変えることができる。このように構成することにより、各小径マイクロカプセル41ごとの発色の自由度が増し、共振周波数の選択の幅も拡大することになる。
【0064】
尚、上記気泡60を内包する小径カプセルはマゼンダ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)全てにおいて可能であり、3種類の小径カプセル41M、41C、41Yを使用する場合、又は2種類の小径カプセル41Mと41C、41Yと41Kを使用する場合においても適用可能である。また、上記の例では、小径マイクロカプセル41M、41C、41Y、41Kの気泡60に殻59が形成されているが、殻59を形成しない構成としてもよい。
【0065】
図13は、上記の超音波ラインヘッド18の外観斜視図である。同図に示す超音波ラインヘッド18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。
【0066】
図14(a) は、超音波ラインヘッド18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18は、同図(c),(d) に示すように、担持体61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)62−5が配設され、第4層には圧電素子である超音波素子62−4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62−3が配設され、第2層には超音波素子62−4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62−2が配設され、更に第1層には音響レンズ62−1が配設されている。
【0067】
超音波素子62−4には個別印加電極62−3と共通電極(アース)62−5が接続され、個別印加電極62−3にはそれぞれ個別配線62−3−1が接続されて、前述の超音波出力信号が供給される。超音波素子62−4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。
【0068】
超音波素子62−4で励起された超音波振動は音響インピーダンス整合層62−2を通して音響レンズ62−1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62−2は上記のように、超音波素子62−4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。
【0069】
ところで、上述した実施の形態において、カプセルトナーTの発色には小径マイクロカプセル41の小径カプセル壁42を超音波による共振によって破壊している。このように小径カプセル壁42を破壊するには、上述したようにPZTなどの圧電素子により構成された超音波ラインヘッド18により、小径カプセル壁42の破壊周波数の超音波を集束発生させて、各小径マイクロカプセル41を選択的に破壊して、各色を発色させる。
【0070】
この場合、超音波ラインヘッド18は、PZTなどの圧電素子のチップを1列に並べてリニア・アレイとし、このリニア・アレイの各圧電素子に交流駆動電圧を印加して超音波を発生させている。
このように圧電素子を駆動するためには、高速・高耐圧の駆動素子を多数必要とし、コスト的に高価な構成となる。そして、このように圧電素子に駆動電圧を印加させるためには非常に多数の電気配線(図14(b) の個別印加電極層62−3への個別配線62−3−1参照)を必要とし構成が複雑になる。
【0071】
このような圧電素子により超音波を発生させるのではなく、光歪素子を用いて超音波を発生させて、上記同様に複数色の小径マイクロカプセル41を共振させて選択的に破壊し、各色を発色させることもできる。光歪素子を用いるとリニア・アレイの光歪素子には圧電素子のような駆動用の配線が必要ないので、構成が簡単になる。これを、第2の実施の形態として、以下に説明する。
<第2の実施形態>
図15(a) は、第2の実施形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成を示す図であり、同図(b) は超音波発生の原理を説明する図である。
【0072】
図15(a) に示す主要部の構成は、発色現像部の構成を示している。発色現像部63は、高出力半導体レーザ装置64、ポリゴンミラー65、fθレンズ66、及び光歪素子としてのPLZT素子67を所定の数(例えば主走査方向の画素数)だけ1列に並べて構成したPLZT素子リニア・アレイ68によって構成される。
【0073】
上記の構成のうち、高出力半導体レーザ装置64、ポリゴンミラー65、及びfθレンズ66は、既存のレーザブリンタ等で使用されているレーザユニットを用いて構成することが容易である。
上記の高出力半導体レーザ装置64は、画像データに応じた必要な波数分の、所望の周波数に変調した紫外光レーザ69をポリゴンミラー65に向けて照射する。
【0074】
ポリゴンミラー65は、同図の例では六角形を成す各辺から直角な側面が鏡面に形成されており、図の矢印Fで示す時計回り方向に所定の速度で間歇的に回転する。
上記の高出力半導体レーザ装置64から照射される紫外光レーザ69はポリゴンミラー65の一つの鏡面に照射されて反射される。この反射により光路を変更された紫外光レーザ69はポリゴンミラー65の回転に伴う鏡面の角度変化によって光路69−1から光路69−n(nは主走査方向の画素数)まで遷移しながらfθレンズ66に入射する。
【0075】
fθレンズ66は、後方から紫外光レーザ69−i(i=1、2、・・・、n)を、前方に配置されているPLZT素子リニア・アレイ68の各PLZT素子67に順次選択的に照射する。これにより、所望のPLZT素子67から所望の超音波71を発生させることが出来る。
【0076】
上記の各PLZT素子67は、図15(b) に示すように、微小な直方体形状のPLZTセラミックス72から成る。PLZTセラミックス72は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛の化合物に酸化ランタンを添加して焼結させたチタン酸ジルコン酸ランタン鉛のことであり、セラミックス多結晶体であり、圧電材料の一種である。
【0077】
PLZTセラミックスの「PLZT」は、材料に含まれる元素である鉛(Pb)、ランタン(La)、ジルコニウム(Zi)、チタン(Ti)の元素記号から命名されている。
PLZT素子67は、上記のPLZTセラミックス72の両端(図15(b) では上下の端面)に電極73(上面電極73a、下面電極73b)を作成し、図の矢印Gで示す上向きの分極処理を施して構成される。
【0078】
このPLZT素子67の側面に、図15(a) に示す発色現像部63により、同図(b) に示すように、波長365nm程度の紫外光レーザ69を照射すると、PLZT素子67は、光起電力効果で分極方向に内部起電流を発生し、その結果電荷が電極に蓄えられることで発生する高電圧の圧電効果で機械的歪を生じる。この光起電力効果と圧電効果の2つの効果を総称して光歪効果と呼んでいる。
【0079】
ここで、周期的にON・OFFさせた紫外光(変調紫外光)レーザ(以下、単に紫外光という)をPLZT素子67の側面に照射すると、紫外光がONのときには、上記の光歪効果により機械的歪が発生し、紫外光がOFFすると光歪効果が消滅して、発生した機械的歪は元に戻る。
【0080】
このように紫外光の変調速度に同期した機械的歪が発生する。この機械的歪はPLZT素子67周辺の媒質を振動させ、紫外光の変調速度に応じた超音波が発生する。
このようにして、通常のレーザユニットを用いて構成される発色現像部63からの紫外光により、PLZT素子リニア・アレイ68の各PLZT素子67を順次選択的に照射することにより、個々のPLZT素子67に所望の超音波を発生させて、図13及び図14に示した超音波ラインヘッド18と同様の発色現像をPLZT素子リニア・アレイ68を用いて行うことができる。
【0081】
このように、例えばPLZT素子等の光歪素子を一列に用いて光歪素子リニア・アレイを構成し選択的に変調紫外光を照射して超音波を発生させるので、電気配線や駆動回路を必要とせず、簡単な構成で線状に並んだ超音波を発生させることができる。
【0082】
また、微細なPLZT素子に電気配線を施す必要がないので、超音波発生素子リニア・アレイの作成が容易になり、更には、PLZT素子を紫外光で駆動するので、他の超音波圧電素子を駆動するときのように高速・高耐圧の駆動素子を必要とせず、全体として安価に作成することができる。
<第3の実施形態>
図16は、第3の実施の形態におけるカラー画像形成装置の発色現像部の構成を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、本例においては、PLZT素子リニア・アレイ75を構成する1列に並んだ個々のPLZT素子76の上下両端の電極73(上面電極73a、下面電極73b)から配線77(77a、77b)がそれぞれ外部に引き出される。
【0083】
そして、それぞれの配線77a、77b間にはスイッチ78が形成される。個々のPLZT素子76は、それぞれのスイッチ78により、上下両端の電極73が短絡又は開放されるように構成される。
このPLZT素子リニア・アレイ75に近接して、変調紫外光79を放射する線光源80が配置される。変調紫外光79は、周期的にON・OFFされながら、全PLZT素子76の側面に照射される。
【0084】
このとき、スイッチ78が開放されているPLZT素子76では、光起電力効果で発生した電荷が上下両端の電極73に蓄えられ、この電荷により素子両端に高電圧が発生し、圧電効果で機械的歪を生じ超音波が発生し、この超音波が外部に放射される。
【0085】
他方、スイッチ78が閉じて上下両端の電極73が短絡されているPLZT素子76では、電極73に電荷が蓄えられることがなく、したがって高電圧も発生せず、このため機械的歪が発生せず、超普波も発生しない。
このように、個々のPLZT素子76の上下両端の電極73間にスイッチ73を設けることにより、超音波の発生位置、発生タイミングを制御することが可能になる。スイッチ78は、駆動回路からの駆動力を伴うスイッチの開閉とは異なり、所定のタイミングで単純に開閉するだけでよく、簡単な構成でよく制御も容易である。
【0086】
また、このようにPLZT素子リニア・アレイを構成する各PLZT素子76の上下両端の電極に、開放・短洛するスイッチ機構を設けることにより、PLZT素子リニア・アレイから照射される超音波の集束・偏向を制御することができる。
【0087】
図17は、PLZT素子リニア・アレイから照射される超音波の集束・偏向の制御の概念を示す図である。図17に示すように、PLZT素子リニア・アレイ75の背後(図では左側)に近接して、図16に示した変調紫外光79を放射する線光源80が配置され、この線光源80には光変調電源81が接続される。
【0088】
各PLZT素子76からは上述した上下両端の電極から配線が引き出されて、それぞれスイッチ78が設けられ、これらのスイッチ78と中央制御部のCPU82との間には、スイッチ制御回路83が設けられる。
スイッチ制御回路83には、PLZT素子リニア・アレイ75の各スイッチ78に対応する遅延回路84が設けられる。PLZT素子リニア・アレイ75は、いくつかのブロック85(85−1、85−2、・・・、85−n)に分割され、その各ブロック85毎に、遅延回路84によりスイッチ83の開放・短絡のタイミングを制御する。
【0089】
図17のブロック85−1に示す例では、ブロックの端側に位置するPLZT素子76ほどスイッチ78の開放のタイミングを早くし、ブロックの中心側に位置するPLZT素子76ほどスイッチ78の開放のタイミングを遅延させる。そうすると、ブロックの端側のPLZT素子76から先に超音波が発生し、ホイへンスの原理に従って、波面が中心に収束する収束超音波86が形成される。
【0090】
また、ブロック85−2に示す例では、一方の端側からスイッチ78の開放のタイミングを順次遅くしており、このように制御すると、方向の偏向した偏向超音波87を発生させることができる。ブロック85−1とブロック85−2に示した遅延の制御を組み合わせることにより、収束超音波の収束方向を中央から任意の位置に偏向させることができる。
【0091】
このように、PLZT素子リニア・アレイを構成するPLZT素子の両端電極を電気的に開放・短絡させる簡単な機構を設けるだけで、任意の位置への超音波の収束と偏向の制御を容易に行うことができるようになる。
尚、PLZT素子の光歪効果による超音波の発生駆動のタイミング制御を、上記のようにスイッチで制御するのではなく、照射する紫外光そのもので制御することもできる。これを第4の実施形態として以下に説明する。
<第4の実施形態>
図18は、第4の実施の形態におけるカラー画像形成装置の発色現像部の構成を模式的に示す斜視図である。本例では、PLZT素子リニア・アレイ75の各PLZT素子76の上下両端の電極73(上面電極73a、下面電極73b)にはスイッチがなく、両電極は常時開放されている。
【0092】
そして、廃止したスイッチに代わって、各PLZT素子76と線光源80との間に透過変調器から成る光シャッタ88が配置される。光シャッタ88は、LCDシャッタ又はPLZTシャッタ等からなり、PLZT素子76の総数nに対応する数の個別シャッタ89(89−1、89−2、・・・、89−m)を備えて構成される。
【0093】
この構成において、線光源80は常時点灯させる。この線光源80からPLZT素子リニア・アレイ75に向けて照射される定常紫外光90を、シャッタ88の個別シャッタ89を開閉することにより変調紫外光91として各PLZT素子76毎に選択的に照射する。
【0094】
そして、個別シャッタ89の開閉時間および開閉タイミングの間隔を変調することにより、所望の周波数の超音波を得ることが出来る。この場合も、開閉する個別シャッタ89の位置、及びその開閉のタイミングを制御することにより、発生する超音波の任意の位置への集束又は偏向が可能である。
<第5の実施形態>
図19は、第5の実施の形態におけるカラー画像形成装置の発色現像部の構成を模式的に示す斜視図である。この例では、上述したような線光源や光シャッタを廃し、これらに代えて点光源が1列に並んだ点光源リニア・アレイ92を配置する。点光源リニア・アレイ92の各点光源は、PLZT素子76と1対1に対応させて配置される。この構成において、各点光源から照射される紫外光93のON・OFFの時間間隔を変調することにより、所望のPLZT素子76から超音波を発生させることができる。
【0095】
この場合も、点光源の点灯位置、及び点灯のタイミングを制御することにより、図17で説明したような発生超音波の収束・偏向が可能であり、任意の位置に収束する所望の超音波を得ることができる。
【0096】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、例えばPLZT素子等の光歪素子を一列に用いて光歪素子リニア・アレイを構成し選択的に変調紫外光を照射して超音波を発生させるので、電気配線や駆動回路を必要とせず、簡単な構成で線状に並んだ超音波を発生させることができて便利である。
【0097】
また、微細なPLZT素子に電気配線を施す必要がないので、超音波発生素子リニア・アレイの作成が容易になり、更には、PLZT素子を紫外光で駆動するので、他の超音波圧電素子を駆動するときのように高速・高耐圧の駆動素子を必要とせず、全体として安価に作成することができる。
【0098】
また、個々のPLZT素子の上下両端の電極間に所定のタイミングで単純に開閉するだけのスイッチを設けることにより、超音波の発生位置と発生タイミングを制御することができ、駆動回路からの駆動力を伴うスイッチの開閉とは異なり簡単な構成で制御も容易な超音波発生素子リニア・アレイを提供することが可能となる。
【0099】
また、PLZT素子の両端電極を電気的に開放・短絡させるスイッチの制御に遅延機構を介在させることにより、任意の位置への超音波の収束と偏向の制御を容易に行うことができるようになる。
また、光歪素子リニア・アレイの各光歪素子毎に対応する点光源により紫外光を光歪素子毎に選択的に照射して任意の位置への超音波の収束と偏向の制御を行うので、カラー画像形成装置における、より一層簡便な構成の発色現像部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】第1の実施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】第1の実施形態のカラー画像形成装置に用いられるカプセルトナーTの構造を示す図である。
【図4】カプセルトナーTに内包され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】第1の実施形態のカラー画像形成装置の全体構成における電源及び制御部の制御部の制御回路の構成を説明する図である。
【図6】制御部の制御回路における印字制御部の具体的な回路ブロック図である。
【図7】第1の実施形態のカラー画像形成装置にけ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) はカプセルトナーT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をカプセルトナーTの付着面側に設置した場合の超音波の放射状態を示す図である。
【図12】カプセルトナーTの他の構成の例を示す図である。
【図13】超音波ラインヘッドの外観斜視図である。
【図14】(a) は超音波ラインヘッドの上面図、(b) はその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15】(a) は第2の実施形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成を示す図、(b) は超音波発生の原理を説明する図である。
【図16】第3の実施の形態におけるカラー画像形成装置の発色現像部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図17】PLZT素子リニア・アレイから照射される超音波の集束・偏向の制御の概念を示す図である。
【図18】第4の実施の形態におけるカラー画像形成装置の発色現像部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図19】第5の実施の形態におけるカラー画像形成装置の発色現像部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図20】従来の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。
【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
10 カラー画像形成装置
11 画像形成部
12 給紙部
13 用紙搬送部
14 電源及び制御部
15 感光体ドラム
16 光書込ヘッド
17 カプセルトナーホッパ
18 超音波ラインヘッド
19 カセット
21 給紙コロ
22 転写部
23 定着器
24 排紙ローラ
25 用紙スタッカ
26 電源部
27 制御部(制御回路)
28 帯電ローラ
29 カプセルトナー現像ローラ
31 転写ローラ
32 クリーナ
T カプセルトナー
33 攪拌部材
34 カプセルトナー供給ローラ
35 中間転写ベルト
36 収容ローラ
37 対向ローラ
37 転写ローラ
38 ベルトクリーナ
40 大径マイクロカプセル
41(41M、41C、41Y、41K) 小径マイクロカプセル
42 小径カプセル壁
43 保持層
44 顕色剤
45 発色剤
46 インターフェース(I/F)
47 印字制御部
48 CPU
49 RAM
50 ROM
51 RGB入力
52 操作パネル
53 プリンタコントローラ
54 印字部
55 主走査/副走査制御回路
56 論理和回路
57 発振回路
58M マゼンダ発色制御回路
58C シアン発色制御回路
58Y イエロー発色制御回路
58K ブラック発色制御回路
59 殻
60 気泡
61 担持体
62−1 音響レンズ
62−2 音響インピーダンス整合層
62−3 個別印加電極層
62−3−1 個別配線
62−4 超音波素子
62−5 共通電極層(アース層)
63 発色現像部
64 高出力半導体レーザ装置
65 ポリゴンミラー
66 fθレンズ
67 PLZT素子
68 PLZT素子リニア・アレイ
71 超音波
72 PLZTセラミックス
73 電極
73a 上面電極
73b 下面電極
75 PLZT素子リニア・アレイ
76 PLZT素子
77(77a、77b) 配線
78 スイッチ
79 変調紫外光
80 線光源
81 光変調電源
82 CPU
83 スイッチ制御回路
84 遅延回路
85(85−1、85−2、・・・、85−n) ブロック
86 収束超音波
87 偏向超音波
88 光チャッタ
89(89−1、89−2、・・・、89−m) 個別シャッタ
90 定常紫外光
91 変調紫外光
92 点光源リニア・アレイ
93 紫外光[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a color image forming method and a color image forming apparatus for performing printing by developing a desired color by destroying a small-diameter microcapsule of a microcapsule toner by an elastic wave generated in a photostrictive element by laser light irradiation. .
[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 in analog cameras that have been used for a long time in terms of beauty and resolution. It is comparable to salt photography and is an alternative to it.
[0003]
FIG. 20 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]
In addition, 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. (For example, refer to
In addition, three or more types of pigment capsules coated with a photo-curable resin that cures with light of different wavelengths are encapsulated in one type of toner and transferred to plain paper as color printing on plain paper. Thereafter, a photoreactive color toner that emits full-color color by sequentially irradiating image data of three or more types of light having different wavelengths onto the toner image transferred onto the plain paper and a printing method using the same have been proposed. I have. (For example, see Patent Document 2.)
[0007]
[Patent Document 1]
JP-B-6-96338 (page 2, right column,
[Patent Document 2]
JP-A-8-106172 (paragraphs [0021] to [0025]), FIGS. 1 and 2)
[0008]
[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.
[0009]
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.
[0010]
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. Furthermore, since the printing process of a plurality of colors is repeated, it is difficult to manage color misregistration, and there is a problem that the apparatus is inevitably complicated.
[0011]
Further, the invention using the dye capsule of the photocurable resin is improved in that plain paper can be used, but since light stimulation is premised, light transmission to the dye capsule sealed in the toner is inferior. In addition, there is a problem that responsiveness is difficult due to the configuration of curing with light energy, and it is impossible to respond to recent demands for high-speed printing.
[0012]
An object of the present invention is to provide a microcapsule toner that emits a desired color according to image information by stimulating an elastic wave generated from a photostrictive element by irradiating a laser beam having a predetermined modulation frequency in view of the above conventional situation. To provide a color image forming method and a color image forming apparatus for performing a printing process by using a color image forming method.
[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 color image using a microcapsule toner in which one of the reactive substances causing a color-forming reaction is dispersed inside the small-sized microcapsule walls and the other of the reactive substances is dispersed outside the small-sized microcapsule walls. Forming a microcapsule toner on a print medium via an intermediate transfer medium or directly to finally transfer and fix the microcapsule toner on the print medium in accordance with image information; and The microcapsules having a color corresponding to the color component information in the image information with respect to the microcapsule toner given to the Irradiating a laser beam of a predetermined modulation frequency to each of the optical strain elements of the optical strain element array arranged to form a color, thereby generating an elastic wave in the desired optical strain element, thereby generating an ultrasonic wave from the optical strain element. Irradiates the microcapsule toner with the ultrasonic waves to selectively destroy predetermined capsule walls of the plurality of types of small-diameter microcapsules so that predetermined reactive substances are diffused and mixed with each other to generate a color reaction. And at least the following steps are performed to form a color image based on the developed toner on the print medium.
[0014]
In the color forming step, the desired optical distortion is obtained by selectively irradiating an ultraviolet laser beam emitted from a semiconductor laser device to the optical distortion element via a polygon mirror and an fθ lens. The device is configured to generate the elastic wave, and a linear light source constantly irradiates each optical distortion element of the linear optical distortion element with a laser beam having a predetermined modulation frequency as described in
[0015]
The optical strain element is, for example, a ceramic polycrystal of lead lanthanum zirconate titanate obtained by adding lanthanum oxide to a compound of lead titanate and lead zirconate and sintering the compound. Be composed.
Next, the color image forming apparatus of the invention according to claim 7 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 dispersed and included in a support material. Using a microcapsule toner in which one of the reactive substances that are mixed to cause a color-forming reaction is dispersed inside the small-sized microcapsule walls, and the other of the reactive substances is dispersed outside the small-sized microcapsule walls. A color image forming apparatus for forming a color image, wherein the microcapsule toner is applied to the print medium via an intermediate transfer medium or directly to finally transfer and fix the microcapsule toner on the print medium according to image information. Toner applying means, and the image for the microcapsule toner applied to the print medium by the toner applying means. Irradiating laser light of a predetermined modulation frequency to each optical distortion element of the optical distortion element linear array arranged to cause the microcapsule toner to develop a color corresponding to the color component information in the report, the desired optical distortion is obtained. By generating an elastic wave in the element, an ultrasonic wave is irradiated from the optical strain element onto the microcapsule toner, and the ultrasonic wave selectively destroys a predetermined capsule wall of the plurality of types of small-diameter microcapsules, thereby causing a predetermined damage. And a color-forming means for causing the reactive substances to diffuse and mix with each other to generate a color-forming reaction, so as to form a color image based on the color-formed toner on the print medium.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First embodiment>
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a color image forming apparatus according to a first embodiment. The color
[0017]
The color
[0018]
The
[0019]
The power supply and
[0020]
FIG. 2 is an enlarged view of the
[0021]
A microcapsule toner T (hereinafter, simply referred to as a capsule toner T) is accommodated in the
[0022]
The stirring
[0023]
The
[0024]
An
[0025]
Image data is supplied from the control unit (control circuit) 27 to the
[0026]
The colored capsule toner which has been colored to form a color toner image as described above is transferred to the recording paper P by the
[0027]
FIG. 3 is a diagram illustrating the structure of the above-described capsule toner T. As shown in the figure, the capsule toner T contains four types of small-diameter microcapsules 41 (41M, 41C, magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K)) in a large-
[0028]
The small-
[0029]
The large-
[0030]
FIG. 4 is a view for explaining the structure of the small-
[0031]
Also, in addition to the diameter and thickness of each of the above-mentioned small-diameter microcapsules, the resonance frequency of destruction can be varied by changing the material. Can be set.
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-
[0032]
In addition, the coloring ratio of each small-
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the control circuit of the
[0033]
The interface (I / F) 46 performs multi-value processing for converting video data (RGB signals) supplied from a host device such as a personal computer into CMYK values. In this case, a color conversion table corresponding to the device is registered in the interface (I / F) 46 in advance, and the interface (I / F) 46 converts the RGB signals into CMYK values while referring to the color conversion table. I do.
[0034]
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 the CMYK values by the interface (I / F) 46 is further supplied from the interface (I / F) 46 to 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]
Therefore, the small-diameter microcapsules in the capsule toner T that have undergone a wave resonating with the irradiated ultrasonic waves are broken and develop color. In this case, since the frequency f of the coloring signal output from the magenta
[0041]
For example, the coloring signal fm output from the magenta
[0042]
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
[0043]
FIG. 7 is a diagram schematically showing the development processing and the subsequent processing. The capsule toner T accommodated in the
[0044]
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
[0045]
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 receiving ultrasonic irradiation 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.
[0046]
As described above, the capsule toner T contains four types of small-
[0047]
For example, FIG. 2B shows a state in which an ultrasonic wave S having a single resonance frequency is applied to the capsule toner T from the
[0048]
For example, if only the small-
[0049]
FIG. 9 is a diagram showing a time chart when the ultrasonic oscillation is performed by the
[0050]
Next, ultrasonic output is performed according to the image data of the gradation 2, and the ultrasonic irradiation according to the image data of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) is performed as described above. This is performed for the capsule toner T (the timings (6) to (9) shown in the figure). Hereinafter, in the same manner, for the
[0051]
In this way, the capsule toner T that has received the ultrasonic irradiation from the
Thereafter, the colored microcapsule toner is sent to the fixing
[0052]
As described above, the
[0053]
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
[0054]
In the above description, the
FIGS. 10A, 10B, and 10C are diagrams showing various examples of the arrangement position of the
[0055]
Looking at the relationship of the color forming position of the capsule toner T, in FIG. 10A, the
[0056]
10A, 10B, and 10C, the positional relationship of the
[0057]
As shown in FIGS. 10A and 10B, in the case where the
[0058]
FIG. 11 is a diagram illustrating a radiation state of the ultrasonic waves S when the
[0059]
In the description of the above embodiment, the
[0060]
When the uncolored toner is directly transferred to the recording paper P as described above, the
[0061]
Further, a configuration may be adopted in which the heat fixing process is performed on the uncolored toner and then the color developing process is performed. Also in this case, the
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of another configuration of the capsule toner T. In the present example, the configuration of each small-diameter microcapsule 41 (typically shown as a small-
[0062]
When the
[0063]
For example, when the
[0064]
The small-diameter capsule containing the
[0065]
FIG. 13 is an external perspective view of the
[0066]
14 (a) is a top view of the
[0067]
The individual applying electrode 62-3 and the common electrode (earth) 62-5 are connected to the ultrasonic element 62-4, and the individual wiring 62-3-1 is connected to the individual applying electrode 62-3, respectively. An ultrasonic output signal is provided. The ultrasonic element 62-4 is distorted when the above signal is applied, and ultrasonic vibration is excited at a predetermined frequency.
[0068]
The ultrasonic vibration excited by the ultrasonic element 62-4 is refracted by the acoustic lens 62-1 through the acoustic impedance matching layer 62-2 and is focused on a specified position (specified distance). As described above, the acoustic impedance matching layer 62-2 has a function of reducing the difference in acoustic impedance between the ultrasonic element 62-4 and the ultrasonic wave propagation medium.
[0069]
By the way, in the above-described embodiment, the small-
[0070]
In this case, the
In order to drive the piezoelectric element in this manner, many high-speed and high-withstand-voltage driving elements are required, resulting in a costly configuration. In order to apply the drive voltage to the piezoelectric element, a very large number of electric wirings (see individual wirings 62-3-1 to the individual application electrode layers 62-3 in FIG. 14B) are required. The configuration becomes complicated.
[0071]
Instead of generating ultrasonic waves by such a piezoelectric element, ultrasonic waves are generated by using an optical distortion element, and the small-
<Second embodiment>
FIG. 15A is a diagram illustrating a configuration of a main part of a color image forming apparatus according to a second embodiment, and FIG. 15B is a diagram illustrating a principle of generation of ultrasonic waves.
[0072]
The configuration of the main part shown in FIG. 15A shows the configuration of the color developing unit. The
[0073]
Of the above configuration, the high-power
The high-power
[0074]
In the example shown in the figure, the
The
[0075]
[0076]
As shown in FIG. 15B, each of the above-mentioned
[0077]
“PLZT” of PLZT ceramics is named from the element symbols of lead (Pb), lanthanum (La), zirconium (Zi), and titanium (Ti), which are elements contained in the material.
The
[0078]
When the side surface of the
[0079]
Here, when a side surface of the
[0080]
Thus, mechanical distortion occurs in synchronization with the modulation speed of the ultraviolet light. This mechanical strain causes the medium around the
In this way, each
[0081]
In this manner, since a linear array of photostrictive elements such as a PLZT element or the like is used in a row to selectively radiate modulated ultraviolet light and generate ultrasonic waves, electric wiring and a drive circuit are required. Instead, it is possible to generate linearly arranged ultrasonic waves with a simple configuration.
[0082]
Also, since it is not necessary to provide electrical wiring to the fine PLZT element, it is easy to create a linear array of ultrasonic generating elements, and since the PLZT element is driven by ultraviolet light, another ultrasonic piezoelectric element can be used. Unlike the case of driving, a high-speed and high-withstand-voltage driving element is not required, and the entire device can be manufactured at low cost.
<Third embodiment>
FIG. 16 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a color developing unit of the color image forming apparatus according to the third embodiment. As shown in the figure, in this example, the wirings 77 (from the upper and lower electrodes 73 (
[0083]
Then, a
A
[0084]
At this time, in the
[0085]
On the other hand, in the
By providing the switches 73 between the upper and lower electrodes 73 of each
[0086]
Also, by providing a switch mechanism for opening and closing the electrodes at the upper and lower ends of each
[0087]
FIG. 17 is a diagram showing the concept of controlling the focusing and deflection of the ultrasonic waves emitted from the PLZT element linear array. As shown in FIG. 17, a
[0088]
Wirings are drawn from the above-mentioned upper and lower electrodes from each
The
[0089]
In the example shown in the block 85-1 of FIG. 17, the opening timing of the
[0090]
Further, in the example shown in the block 85-2, the opening timing of the
[0091]
As described above, the convergence and deflection of the ultrasonic wave to an arbitrary position can be easily controlled only by providing a simple mechanism for electrically opening and shorting the both-end electrodes of the PLZT element constituting the PLZT element linear array. Will be able to do it.
The timing control of the generation and driving of the ultrasonic wave by the optical distortion effect of the PLZT element can be controlled not by the switch as described above but by the irradiated ultraviolet light itself. This will be described below as a fourth embodiment.
<Fourth embodiment>
FIG. 18 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a color developing unit of the color image forming apparatus according to the fourth embodiment. In this example, the electrodes 73 (
[0092]
An
[0093]
In this configuration, the
[0094]
Then, by modulating the opening / closing time and the opening / closing interval of the
<Fifth embodiment>
FIG. 19 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a color developing unit of the color image forming apparatus according to the fifth embodiment. In this example, the line light source and the optical shutter as described above are eliminated, and a point light source
[0095]
Also in this case, by controlling the lighting position and the lighting timing of the point light source, the generated ultrasonic waves can be converged and deflected as described with reference to FIG. Obtainable.
[0096]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, for example, a photostrictive element linear array is formed by using photostrictive elements such as PLZT elements in a row, and ultrasonic waves are generated by selectively irradiating modulated ultraviolet light. This eliminates the need for electrical wiring and drive circuits, and is convenient because it can generate ultrasonic waves arranged in a line with a simple configuration.
[0097]
Also, since it is not necessary to provide electrical wiring to the fine PLZT element, it is easy to create a linear array of ultrasonic generating elements, and since the PLZT element is driven by ultraviolet light, another ultrasonic piezoelectric element can be used. Unlike the case of driving, a high-speed and high-withstand-voltage driving element is not required, and the entire device can be manufactured at low cost.
[0098]
Further, by providing a switch that simply opens and closes at a predetermined timing between the upper and lower electrodes of each PLZT element, the position and timing of generation of ultrasonic waves can be controlled, and the driving force from the driving circuit can be controlled. It is possible to provide an ultrasonic generating element linear array that has a simple configuration and is easy to control, unlike the opening and closing of a switch accompanied by the above.
[0099]
Also, by interposing a delay mechanism in the control of the switch for electrically opening and shorting the electrodes at both ends of the PLZT element, it is possible to easily control the convergence and deflection of the ultrasonic wave to an arbitrary position. .
Also, since the point light source corresponding to each optical distortion element of the optical distortion element linear array selectively irradiates ultraviolet light to each optical distortion element and controls convergence and deflection of ultrasonic waves to an arbitrary position. Thus, it is possible to provide a color developing section having a simpler configuration in a color image forming apparatus.
[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 first embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a capsule toner T used in the color image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a small-diameter microcapsule included in a capsule toner T.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a control circuit of a control unit of a power supply and a control unit in the overall configuration of the color image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 6 is a specific circuit block diagram of a print control unit in a control circuit of the control unit.
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a developing process and subsequent processes in the color image forming apparatus according to the first embodiment.
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 an ultrasonic line head.
FIG. 9 is a diagram showing a time chart when ultrasonic oscillation is performed by an ultrasonic line head.
FIGS. 10A, 10B, and 10C are diagrams showing various examples of the arrangement position of the ultrasonic line head.
FIG. 11 is a diagram illustrating a state of emission of ultrasonic waves when the ultrasonic line head is installed on the side where the capsule toner T is attached.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of another configuration of the capsule toner T.
FIG. 13 is an external perspective view of the ultrasonic line head.
14A is a top view of the ultrasonic line head, FIG. 14B is a top view of the individual application electrode, FIG. 14C is a cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG. 14B, and FIG. c) is a sectional view taken along the line EE 'of FIG.
15A is a diagram illustrating a configuration of a main part of a color image forming apparatus according to a second embodiment, and FIG. 15B is a diagram illustrating a principle of generation of ultrasonic waves.
FIG. 16 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a color developing unit of a color image forming apparatus according to a third embodiment.
FIG. 17 is a diagram showing the concept of controlling the focusing and deflection of ultrasonic waves emitted from a PLZT element linear array.
FIG. 18 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a color developing unit of a color image forming apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 19 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a color developing unit of a color image forming apparatus according to a fifth embodiment.
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a conventional electrophotographic so-called tandem type 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
10. Color image forming apparatus
11 Image forming unit
12 Paper feed unit
13 Paper transport unit
14 Power supply and control unit
15 Photoconductor drum
16 Optical writing head
17 Capsule toner hopper
18 Ultrasonic line head
19 cassettes
21 Feed Roller
22 Transfer unit
23 Fixing unit
24 paper ejection rollers
25 Paper Stacker
26 Power supply section
27 Control part (control circuit)
28 Charging roller
29 Capsule toner developing roller
31 Transfer roller
32 cleaner
T capsule toner
33 Stirring member
34 Capsule toner supply roller
35 Intermediate transfer belt
36 Storage roller
37 Opposed roller
37 Transfer Roller
38 Belt cleaner
40 Large-diameter microcapsules
41 (41M, 41C, 41Y, 41K) Small-diameter microcapsules
42 Small diameter capsule wall
43 Retention layer
44 Developer
45 color former
46 Interface (I / F)
47 Print control unit
48 CPU
49 RAM
50 ROM
51 RGB input
52 Operation panel
53 Printer Controller
54 Printing section
55 Main Scan / Sub Scan Control Circuit
56 OR circuit
57 oscillation circuit
58M magenta color control circuit
58C Cyan color control circuit
58Y yellow color control circuit
58K black color control circuit
59 shell
60 bubbles
61 Carrier
62-1 Acoustic lens
62-2 Acoustic impedance matching layer
62-3 Individually applied electrode layer
62-3-1 Individual Wiring
62-4 Ultrasonic element
62-5 Common electrode layer (earth layer)
63 color developing unit
64 High power semiconductor laser device
65 polygon mirror
66 fθ lens
67 PLZT element
68 PLZT linear array
71 Ultrasonic
72 PLZT ceramics
73 electrodes
73a top electrode
73b bottom electrode
75 PLZT element linear array
76 PLZT element
77 (77a, 77b) wiring
78 switch
79 Modulated ultraviolet light
80 line light source
81 Light modulation power supply
82 CPU
83 switch control circuit
84 Delay circuit
85 (85-1, 85-2, ..., 85-n) blocks
86 focused ultrasound
87 polarized ultrasound
88 Optical Chatter
89 (89-1, 89-2, ..., 89-m) Individual shutter
90 steady ultraviolet light
91 Modulated ultraviolet light
92 point light source linear array
93 UV light
Claims (7)
画像情報に応じて前記マイクロカプセルトナーを印字媒体上に最終的に転写定着すべく、中間転写媒体を介して若しくは直接的に前記印字媒体に付与する工程と、
前記印字媒体に付与される前記マイクロカプセルトナーに対して前記画像情報中の色成分情報に対応した色に前記マイクロカプセルトナーを発色させるべく配置された光歪素子リニア・アレイの各光歪素子に所定の変調周波数のレーザ光を照射して所望の前記光歪素子に弾性波を発生させることにより該光歪素子から超音波を前記マイクロカプセルトナーに照射させ前記超音波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を選択的に破壊して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発色工程と、
を少なくとも実行して前記印字媒体上に発色したトナーに基づくカラー画像を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 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, A color image forming method using a microcapsule toner, which is dispersed inside the small-diameter microcapsule wall, and the other of the reactive substances is dispersed outside the respective small-diameter microcapsule walls,
In order to finally transfer and fix the microcapsule toner on a print medium according to image information, a step of applying the print medium via the intermediate transfer medium or directly,
For each optical distortion element of the optical distortion element linear array arranged to cause the microcapsule toner to develop a color corresponding to the color component information in the image information with respect to the microcapsule toner applied to the print medium. By irradiating a laser beam having a predetermined modulation frequency to generate an elastic wave in the desired optical distortion element, ultrasonic waves are emitted from the optical distortion element to the microcapsule toner, and the plurality of kinds of small-diameter micro-waves are irradiated by the ultrasonic waves. A color forming step of selectively destroying a predetermined capsule wall of the capsule and causing a predetermined reactive substance to diffuse and mix with each other to generate a color forming reaction;
And forming a color image on the print medium based on the developed toner.
画像情報に応じて前記マイクロカプセルトナーを印字媒体上に最終的に転写定着すべく、中間転写媒体を介して若しくは直接的に前記印字媒体に付与するトナー付与手段と、
該トナー付与手段により前記印字媒体に付与される前記マイクロカプセルトナーに対して前記画像情報中の色成分情報に対応した色に前記マイクロカプセルトナーを発色させるべく配置された光歪素子リニア・アレイの各光歪素子に所定の変調周波数のレーザ光を照射して所望の前記光歪素子に弾性波を発生させることにより該光歪素子から超音波を前記マイクロカプセルトナーに照射させ前記超音波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を選択的に破壊して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発色手段と、
を少なくとも実行して前記印字媒体上に発色したトナーに基づくカラー画像を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, A color image forming apparatus that forms a color image using microcapsule toner, wherein the reactive substance is dispersed inside the small-diameter microcapsule walls and the other of the reactive substances is dispersed outside the small-diameter microcapsule walls.
To apply and fix the microcapsule toner finally on a print medium according to image information, via an intermediate transfer medium or directly apply a toner to the print medium,
A linear array of optical distortion elements arranged to cause the microcapsule toner to develop a color corresponding to the color component information in the image information with respect to the microcapsule toner applied to the print medium by the toner applying means; By irradiating a laser beam of a predetermined modulation frequency to each optical distortion element and generating an elastic wave to the desired optical distortion element, ultrasonic waves are radiated from the optical distortion element to the microcapsule toner, and the ultrasonic waves are used. Coloring means for selectively destroying a predetermined capsule wall of a plurality of types of small-diameter microcapsules and causing a predetermined reactive substance to diffuse and mix with each other to cause a color forming reaction,
Wherein a color image based on the color toner is formed on the print medium by performing at least the following.
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