【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に係り、特に超音波振動により破壊可能なマイクロカプセルを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラープリントと言えば銀塩写真が挙げられるほど、その技術は長い間主流であった。しかし、今日パーソナルコンピュータを中心としたコンピュータの普及に伴って、周辺機器としてのプリンタ装置も普及し、各種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、解像度の点でも銀塩写真に匹敵し、これにとって代わる勢いである。さらに、今日上記以外の方式のプリンタ装置（画像形成装置）も要望されている。
【０００３】
そこで、超音波振動の刺激により破壊可能なカプセル壁で囲繞されたマイクロカプセルを用い、このマイクロカプセルの内外に互いに混合されて発色反応を起こす反応性物質を分散させ、色成分情報に対応した所定の超音波振動を付与することでマイクロカプセルのうちの所定のカプセル壁を破壊し、所定の反応性物質が互いに拡散混合して発色反応を起こし、画像形成を行う画像形成装置が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックに着色した互いに共振周波数の異なる４種の着色中空粒子を、回転する担持体の表面に均一に塗布するとともに帯電させ、超音波振動エネルギーを用いて所定の着色中空粒子を振動させて発色させると同時に普通紙上に転写して画像形成する方法が提案されている。
【０００５】
特に、上記構成のマイクロカプセルの中で、内部に気泡を含ませ、内包する発色剤によって気泡の大きさ変え、対応する共振周波数の超音波振動を照射して選択的にマイクロカプセルを破壊する方式が要望されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−５８８３３号公報（段落［００２２］〜［００４８］、図１〜９）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方式では以下の問題がある。すなわち、図１３に示すように発色させる色によって気泡の大きさが異なり、例えば同図（ａ）に示すように大径マイクロカプセル７０内に３種類の気泡サイズの異なる小径マイクロカプセルａ、ｂ、ｃが内包されている場合、最初に小径マイクロカプセルｃに超音波振動を照射して破壊すると、同図（ｂ）に示すように、大径マイクロカプセル７０内に大量の気泡Ｃ１が放出されることになる。したがって、この状態で次に小径マイクロカプセルａ又はｂを破壊しようとすると、気泡Ｃ１によって照射した超音波振動は反射され、目的の小径マイクロカプセルａ又はｂに充分到達しない。
【０００８】
したがって、この場合、後に破壊する小径マイクロカプセルほど超音波照射が困難となり、印刷データに対応した正確なカラー印刷を行うことができない。
そこで、本発明は後に行う超音波照射に悪影響を及ぼすことなく、印字品質の優れたカラー画像の生成を行うことが可能な画像形成装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１に記載した発明によれば、超音波振動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中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と気泡を前記各々の小径マイクロカプセル壁内側に分散し、前記反応性物質の他方を前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画像形成装置であって、前記小径マイクロカプセルに内包された気泡の大きさは、それぞれの小径マイクロカプセルを破壊する前記超音波振動の共振周波数に対応し、気泡の小さい小径マイクロカプセルから気泡の大きい小径マイクロカプセルに対応する共振周波数の超音波振動を順に照射し、破壊する画像形成装置を提供することによって達成できる。
【００１０】
ここで、上記小径マイクロカプセルに含まれる気泡の大きさは、当該小径マイクロカプセルを破壊する為の共振周波数に対応し、サイズの大きい気泡を内包する小径マイクロカプセル程共振周波数は低い。したがって、内包する気泡のサイズが小さい小径マイクロカプセルを最初に破壊する為、最も共振周波数が高い超音波振動を対応する小径マイクロカプセルに照射し、順次共振周波数の低い超音波振動を照射する処理を行う。
【００１１】
このように構成することにより、２番目以降の小径マイクロカプセルに行う超音波照射に悪影響を及ぼすことが少なく、印字品質の優れたカラー印刷を行うことができる。
請求項２の記載は、請求項１記載の発明について、前記複数種の小径マイクロカプセルは、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の発色剤が内包されたカプセルであり、該順序に従って内包される気泡の大きさは大きくなり、該順序に従って対応する共振周波数の超音波振動を照射する構成である。
【００１２】
このように構成することにより、それぞれの色の印刷が正確に充分行われ、特にイエロー（Ｙ）やブラック（Ｋ）の発色も充分行われ、印字品質を低下させることがない。
請求項３の記載は、請求項１、又は２の記載において、前記複数種の小径マイクロカプセルは、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の発色剤が内包されたカプセルであり、該順序に従って対応する印字データの出力制御を行う制御回路と、該制御回路から出力される印字データを対応する共振周波数の超音波振動に変換して前記小径マイクロカプセルに照射する超音波ラインヘッドとを有する構成である。
【００１３】
このように構成することにより、上記制御回路が印刷データの出力順を制御し、超音波ラインヘッドにデータを送信することによって、超音波ラインヘッドは正確な共振周波数の超音波振動を対応する小径マイクロカプセルに順次照射することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は本実施形態の画像形成装置の全体構成図である。尚、本実施形態の説明に使用する画像形成装置は、例えばピアｔｏピアでホスト機器であるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続されたプリンタ装置であり、また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。
【００１５】
本例の画像形成装置は画像形成部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。
【００１６】
給紙部１２は、給紙カセット１２ａ及び給紙コロ１２ｂで構成され、給紙カセット１２ａに収納された記録紙Ｐは、給紙コロ１２ｂの回転（１回転）に従って給紙カセット１２ａ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１２ａから搬出された記録紙Ｐをガイド板に沿って搬送し、後述する転写部２０においてトナー画像が転写され、定着器２１でトナー画像が記録紙Ｐに熱定着され、排紙ロール３３によって用紙スタッカ２２上に排出される。
【００１７】
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１４ａ、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）１４ｂで構成されている。尚、制御部（制御回路）１４ｂの具体的な回路構成については後述する。
【００１８】
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２４、前述の光書込ヘッド１６、カプセルトナー現像ローラ２５、転写ローラ２６、クリーナ２７が配設されている。
【００１９】
光書込ヘッド１６には前述の制御部（制御回路）１４ｂ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２４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。この静電潜像はカプセルトナー現像ローラ２５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２６直上の位置に運ぶ。
【００２０】
感光体ドラム１５と転写ローラ２６間には、中間転写ベルト２８が位置し、中間転写ベルト２８は感光体ドラム１５と転写ローラ２６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２６との間で作用する電界によって中間転写ベルト２８側に吸着される。尚、中間転写ベルト２８は矢印方向に回転移動し、中間転写ベルト２８に吸着したカプセルトナーＴは、中間転写ベルト２８の移動に伴って超音波ラインヘッド１８の直下に達する。
【００２１】
超音波ラインヘッド１８には制御部（制御回路）１４ｂ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３０と対抗ローラ３１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２８に吸着したカプセルトナーＴのカプセル壁が破壊され、内部の反応性物質によって発色反応が起こり、発色する。尚、３５は中間転写ベルトクリーナであり、中間転写ベルト２８に残留する残留トナーを除去する。
【００２２】
上記のようにして発色した発色済みトナーは、転写部２０において転写ローラ３２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トナーは前述のように定着器２１において熱定着処理が施され、排紙ローラ３３によって排紙スタッカ２２上に排出される。
【００２３】
上記構成において、図２に示すカプセルトナーホッパ１７内にはカプセルトナーＴが収納されている。また、カプセルトナーホッパ１７内に回動可能に設置された攪拌部材３４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で示す）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。また、このカプセルトナーホッパ１７に収納されたカプセルトナーＴは前述のカプセルトナー現像ローラ２５によって静電潜像の現像に使用される。尚、カプセルトナー現像ローラ２５による現像処理については図面を用いて後述する。
【００２４】
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４０内にマゼンダ（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を内包した構成であり、各小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋには小径カプセル壁４３が形成されている。また、上記小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋは、大径マイクロカプセル４０内に封入されたジェル状の支持材４２中にランダムに分散している。
【００２５】
図４は上記小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋの構造を説明する図である。小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋは、小径カプセル壁４３で覆われ、発色剤４４を内包し、小径カプセル壁４３の外側を顕色剤４５が覆っている。また、小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋには気泡４６も内包され、同図では気泡４６を上記発色剤４４が覆う状態で示している。
【００２６】
ここで、小径マイクロカプセルを破壊する超音波の共振周波数は、内包する気泡４６の大きさに依存し、気泡４６が大きいほど共振周波数は低くなる。例えば、図５はマゼンダ（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４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋを破壊する共振周波数を示す。尚、横軸は共振周波数（印加周波数）を示し、縦軸は振幅率を示す。同図に示すように、共振周波数はマゼンダ（Ｍ）が最も高く、以下シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に続く。したがって、共振周波数が最も高いマゼンダ（Ｍ）の発色剤が内包される小径マイクロカプセル４１Ｍの気泡４６が最も小さい気泡であり、以後シアン（Ｃ）の発色剤が内包される小径マイクロカプセル４１Ｃ、イエロー（Ｙ）の発色剤が内包される小径マイクロカプセル４１Ｙ、ブラック（Ｋ）の発色剤が内包される小径マイクロカプセル４１Ｋの順に、内包される気泡４６のサイズが大きい。
【００２７】
一方、図６は電源及び制御部１４の回路ブロック図であり、特に制御部（制御回路）１４ｂの回路構成を説明する図である。制御部（制御回路）１４ｂ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、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。
【００２８】
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（ＰＣ）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は予めデバイスに対応する色変換テーブルを登録しており、こ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。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。
【００２９】
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。
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。
【００３０】
図７は上記印字制御部５２の具体的な回路ブロック図を示す。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、マゼンダ発色制御回路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１６及び超音波ラインヘッド１８で構成されている。
【００３１】
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からマゼンダ（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１６に出力する。
【００３２】
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。
【００３３】
一方、ＣＭＹＫの画素データは対応するマゼンダ発色制御回路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１８に出力される。すなわち、マゼンダ（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２８上に吸着する小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋに対応する周波数（前述の共振周波数）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、マゼンダ発色制御回路６３Ｍから出力される発色信号の周波数ｆが異なる為、超音波を受けた小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋの中で、共振周波数が一致する小径マイクロカプセルのみが破壊される。
【００３４】
このメカニズムは、小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋに内包される気泡４６のサイズが異なり、選択的に小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋを破壊することができる。
例えば、マゼンダ発色制御回路６３Ｍから出力された発色信号（共振周波数）ｆｍはカプセルトナーＴ内の小径マイクロカプセル４１Ｍのみを破壊し、マゼンダ（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（共振周波数）ｆｃは小径マイクロカプセル４１Ｃ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（共振周波数）ｆｙ、ｆｋは、小径カプセル４１Ｙ又は４１Ｋのみを破壊し、イエロー（Ｙ）、又はブラック（Ｋ）の発色を行う。
以上の構成において、以下に本例の処理動作を説明する。
【００３５】
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）１４ｂ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２４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２５によって現像される。
【００３６】
図８はこの現像処理、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に収納されたカプセルトナーＴは、前述の攪拌部材３４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２５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２５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２５は互いに摺擦し、カプセルトナー現像ローラ２５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。
【００３７】
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２６によって中間転写ベルト２８に転写される。この場合、転写ローラ２６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２８に電界付着する。
【００３８】
その後、中間転写ベルト２８に付着したカプセルトナーＴは超音波ラインヘッド１８によって超音波照射を受ける。図９（ａ）はこの発色部においてカプセルトナーＴが超音波放射を受けている状態を示す。ここで、ＤはカプセルトナーＴの層厚を示し、Ｆは超音波（収束超音波）を示し、ｄは超音波の収束解像度（例えば、１画素）を示す。
【００３９】
前述のように、カプセルトナーＴは大径カプセル４０内にマゼンダ（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４３が破壊され、内部の発色剤４４が顕色剤４５と混じり反応して発色する。
【００４０】
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発振信号ｆｍがカプセルトナーＴに照射される場合を示し、この共振周波数で振動する小径マイクロカプセルのみを破壊し、発色する。また、同図（ｃ）は超音波ラインヘッド１８から２つの発振信号ｆｍ、ｆｃを照射し、対応する小径マイクロカプセルを破壊し発色する。さらに、３色、４色の場合も同様であり、対応する発振信号の共振周波数の振動を小径マイクロカプセルに照射する。
【００４１】
例えば、小径マイクロカプセル４１Ｍの小径カプセル壁４３のみが破壊すると、マゼンダ（Ｍ）色の発色を行う。また、小径マイクロカプセル４１Ｃの小径カプセル壁４３のみが破壊するとシアン（Ｃ）色の発色を行う。また、小径マイクロカプセル４１Ｍの小径カプセル壁４３と小径マイクロカプセル４１Ｃの小径カプセル壁４３が破壊すると、赤色の発色を行い、小径マイクロカプセル４１Ｃの小径カプセル壁４３と小径マイクロカプセル４１Ｙの小径カプセル壁４３が破壊すると、青色の発色を行う。
【００４２】
本例における超音波ラインヘッド１８による超音波照射は以下の順序で行う。先ず、前述の図７に示すマゼンダ発色制御回路６３Ｍから発振信号ｆｍを超音波ラインヘッド１８に送る。この発振信号ｆｍは前述のように、小径マイクロカプセル４１Ｍを破壊する共振周波数の信号であり、超音波ラインヘッド１８から照射される超音波振動によって、先ず小径マイクロカプセル４１Ｍが破壊される。
【００４３】
図１０（ａ）及び（ｂ）はこの時の状態を模式的に示す図である。すなわち、同図（ａ）に示す状態の大径カプセル４０に対し、超音波振動を照射し、小径マイクロカプセル４１Ｍ（小径カプセル壁４３）を破壊し、同図（ｂ）の状態にする。
【００４４】
この場合、小径マイクロカプセル４１Ｍに内包された気泡４６は、破れた小径カプセル壁４３から大径カプセル４０に放出され、同図（ｂ）に示す状態となる。すなわち、大径カプセル４０には、マゼンダ（Ｍ）を除く、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の小径マイクロカプセル４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋが残り、小径マイクロカプセル４１Ｍに内包されていた気泡４６は４６Ｍとして、大径カプセル４０に放出される。
【００４５】
次に、図７に示すシアン発色制御回路６３Ｃから発振信号ｆｃを超音波ラインヘッド１８に送る。この発振信号ｆｃは前述のように、小径マイクロカプセル４１Ｃを破壊する共振周波数であり、この超音波振動によって、小径マイクロカプセル４１Ｃが破壊される。図１０（ｂ）に示す矢印ｆは、この時大径カプセル４０に照射される超音波振動の経路を示す。
【００４６】
この時、超音波振動の経路には、大径カプセル４０に放出された気泡４６Ｍも存在するが、残留する気泡４６Ｍは少量であり、従来のように超音波信号を反射する量ではない。したがって、超音波ラインヘッド１８から照射される超音波振動は小径マイクロカプセル４１Ｃに充分照射され、小径マイクロカプセル４１Ｃのカプセル壁４３を確実に破壊することができる。
【００４７】
尚、この場合も、小径マイクロカプセル４１Ｃに内包された気泡４６Ｃは、破損した小径カプセル壁４３から大径カプセル４０に放出され、例えば同図（Ｃ）に示す状態となる。すなわち、大径カプセル４０には、マゼンダ（Ｍ）とシアン（Ｃ）を除く、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｋ）の小径マイクロカプセル４１Ｙ、４１Ｋが残り、気泡４６ＭＣが大径カプセル４０に残留する。尚、気泡４６ＭＣは前述の小径マイクロカプセル４１Ｍに内包された気泡４６と小径マイクロカプセル４１Ｃに内包された気泡４６を加算した気泡である。
【００４８】
次に、イエロー発色制御回路６３Ｙから発振信号ｆｙの信号を超音波ラインヘッド１８に送る。この発振信号ｆｙは前述のように、小径マイクロカプセル４１Ｙを破壊する共振周波数の信号であり、この超音波振動によって、小径マイクロカプセル４１Ｙが破壊される。図１０（ｃ）に示す矢印ｇは、この時大径カプセル４０に照射される超音波振動の経路を示す。
【００４９】
この場合も、超音波振動は大径カプセル４０に残留する気泡４６ＭＣを通過しない場合もあるが、残留する気泡４６ＭＣの量はそれ程多くなく、超音波ラインヘッド１８から照射される超音波振動によって小径マイクロカプセル４１Ｙのカプセル壁を確実に破壊することができる。
【００５０】
このように、本例は超音波ラインヘッド１８から出力する発振信号の順序を、ｆｍ→ｆｃ→ｆｙとすることによって、小径マイクロカプセルは４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙの順に破壊され、最後に発振信号ｆｋを照射し、小径マイクロカプセルは４１Ｋを破壊し、発色処理を行うものである。
【００５１】
このように処理することにより、超音波ラインヘッド１８から出力された超音波信号は残留する気泡の影響をあまり受けずに目的の小径マイクロカプセルを破壊することができる。したがって、印刷データに正確な印刷結果を得ることができる。
【００５２】
尚、上記実施形態の説明では、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）の発色を行う場合について説明したが、上記に加え、更に他の色の発色を行う場合でも同様に実施することができる。また、上記以外の他の色の発色を行う場合にも、同様に実施することができる。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５３】
本例は、小径マイクロカプセルに内包された発色剤が全て（例えば、１００％）、大径カプセル４０に放出されるよう構成するものである。以下、具体的に説明する。
本例で使用する小径マイクロカプセルの構成は、前述の実施形態と同様図４に示す構造である。すなわち、カプセル壁４３で覆われ、発色剤４４を内包し、小径カプセル壁４３の外側を顕色剤４５が覆っている。また、小径マイクロカプセル４１には気泡４６も内包されている。
【００５４】
また、本例の小径マイクロカプセル４１のカプセル壁４３は伸縮性のある弾性膜で構成され、発色剤４４は定常状態以上の容量が内包されている。図１１（ｂ）は、同図（ａ）の定常状態に対して、規定容量以上の発色剤４４と気泡４６を封入し、膨張した状態を示す。尚、同図（ａ）示す定常状態とは、例えばカプセル壁４３の膨張力が０（ゼロ）の状態である。
【００５５】
本例では同図（ｂ）に示す定常状態以上に設定された小径マイクロカプセル４１を大径カプセル４０に内包し、印刷処理を行うものである。尚、上記構成はマゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色の発色剤４４が内包された小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋにおいて同じ構成であり、大径カプセル４０内の全ての小径マイクロカプセル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋが定常状態を越えた膨張状態である。
【００５６】
このような構成の小径マイクロカプセルを使用し、印刷処理を実行すると、共振周波数が照射された小径マイクロカプセルは破壊され、内部の発色剤４４が放出する。この時、小径マイクロカプセルのカプセル壁４３は弾性膜で構成され、少なくとも定常状態（膨張力０（ゼロ）の状態）になるまで発色剤４４を放出する。すなわち、図１１（ｃ）に示すように、共振周波数の超音波振動によって例えばクラックが発生し、当該クラックから発色剤４４が放出する。この際、同図（ａ）に示す大きさと同じサイズの定常状態に達するまで内包された発色剤４４は放出される。
【００５７】
さらに、放出した発色剤４４が顕色剤４５と混ざり合うことによって拡張浸透し、結果的に大部分の発色剤４４が小径マイクロカプセル４１から放出される。したがって、本例によれば発色剤４４の反応率が上昇し、所望する濃度の発色を実現することができる。
【００５８】
尚、カプセル壁４３の弾性膜の弾性率を適宜変更し、調整することによって、発色効率を向上することができる。
また、上記説明では発色率を向上する為、カプセル壁を弾性膜で構成したが、小径マイクロカプセル４１にオイルを含ませ、該オイルに発色剤４４を分散される構成としてもよい。この場合、カプセル壁がオイルによって撥水性を持つことになり、発色剤４４をカプセル壁４３から押し出し、発色率を向上することができる。
【００５９】
図１２はこのことを説明する図であり、同図（ａ）はオイルによってカプセル壁４３の内側が撥水性を持ち、発色剤４４がカプセル壁４３に付着しない状態を示す。この状態において、超音波振動が付与され、カプセル壁４３にクラックが発生すると、発色剤自身の表面張力によって発色剤液滴の表面を減少させるように働き、発色剤自身をカプセル壁４３外に押し出す。同図（ｂ）はこの状態を示す図である。
【００６０】
したがって、このように構成することによっても、発色剤４４をカプセル壁４３から押し出し、発色率を向上することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば内包された気泡の大きさが小さい小径マイクロカプセルから破壊し、順次気泡サイズの大きい小径マイクロカプセルを破壊する構成であり、破壊後に大径カプセルに残る気泡によって後に照射される超音波信号に悪影響を与えることがない。
【００６２】
したがって、このように構成することにより、印刷データに正確なカラー印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のカラー画像形成装置の全体構成図である。
【図２】画像形成部の拡大図である。
【図３】カプセルトナーの構造を示す図である。
【図４】小径カプセルの構造を説明する図である。
【図５】小径カプセルに内包する気泡のサイズと共振周波数の関係を説明する図である。
【図６】電源及び制御部の回路ブロック図であり、特に制御部（制御回路）の回路構成を説明する図である。
【図７】印字制御部の具体的な回路ブロック図を示す。
【図８】現像処理、及び以後の処理を模式的に示す図である。
【図９】（ａ）は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り、（ｂ）は超音波ラインヘッドから単一の共振周波数の超音波がカプセルトナーＴに放射されている状態を示す図であり、（ｃ）は超音波ラインヘッドから２つの共振周波数の超音波がカプセルトナーＴに照射される状態を示す図である。
【図１０】（ａ）は超音波信号照射前の小径マイクロカプセルの状態を示す図であり、（ｂ）は超音波ラインヘッドから最初の超音波信号が照射された際のカプセルトナーの状態を示す図であり、（ｃ）は超音波ラインヘッドから２回目の超音波信号が照射された際のカプセルトナーの状態を示す図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態の小径マイクロカプセルの破壊処理を説明する図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、第２の実施形態の変形例を説明する図である。
【図１３】従来例の小径マイクロカプセルへの超音波信号の照射を説明する図である。
【符号の説明】
１１ 画像形成部
１２ 給紙部
１２ａ 給紙カセット
１２ｂ 給紙コロ
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
２１ 定着器
２４ 帯電ローラ
２５ カプセルトナー現像ローラ
２６ 転写ローラ
２７ クリーナ
２８ 中間転写ベルト
２９ 駆動ローラ
３０ 収容ローラ
３１ 対抗ローラ
３３ 排紙ローラ
３４ 攪拌部材
４０ 大径カプセル
４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋ 小径カプセル
４２ 小径カプセル
４３ 小径カプセル壁
４４ 発色剤
４５ 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 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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus using microcapsules that can be broken by ultrasonic vibration.
[0002]
[Prior art]
Heretofore, the technology has been mainstream for a long time, as silver halide photography can be mentioned as a color print. However, with the spread of personal computers and other computers today, printers as peripheral devices have also spread, and various types of color printers have been proposed. In particular, electrophotographic, thermal transfer, and ink-jet printers have made remarkable progress and are comparable to silver halide photography in terms of resolution, and are replacing them. Further, there is a demand for a printer (image forming apparatus) of a type other than the above today.
[0003]
Therefore, a microcapsule surrounded by a capsule wall that can be destroyed by the stimulation of ultrasonic vibration is used, and reactive substances that are mixed with each other and cause a color-forming reaction are dispersed inside and outside the microcapsule, and a predetermined substance corresponding to the color component information is dispersed. An image forming apparatus has been proposed in which a predetermined capsule wall of a microcapsule is broken by applying ultrasonic vibration of a predetermined size, and a predetermined reactive substance is diffused and mixed with each other to cause a color forming reaction to form an image. .
[0004]
For example, Patent Document 1 discloses that four kinds of colored hollow particles colored yellow, magenta, cyan, and black having different resonance frequencies are uniformly applied to the surface of a rotating carrier and charged, and the ultrasonic vibration energy is applied. A method has been proposed in which predetermined colored hollow particles are vibrated to produce a color by using the same, and at the same time, they are transferred onto plain paper to form an image.
[0005]
In particular, in the microcapsule having the above structure, a method of selectively destroying the microcapsules by including bubbles inside, changing the size of the bubbles by the contained color forming agent, and irradiating ultrasonic vibration of the corresponding resonance frequency. Is required.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-58833 (paragraphs [0022] to [0048], FIGS. 1 to 9)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above method has the following problems. That is, as shown in FIG. 13, the size of the bubble differs depending on the color to be developed. For example, as shown in FIG. 13A, three types of small-diameter microcapsules a, b, and When the microcapsules c are included, when the small-diameter microcapsules c are first irradiated with ultrasonic vibration and broken, a large amount of bubbles C1 are released into the large-diameter microcapsules 70 as shown in FIG. Will be. Therefore, when trying to destroy the small-diameter microcapsules a or b next in this state, the ultrasonic vibration radiated by the bubble C1 is reflected and does not sufficiently reach the target small-diameter microcapsules a or b.
[0008]
Therefore, in this case, it becomes more difficult to irradiate an ultrasonic wave with a small-diameter microcapsule that is to be destroyed later, and accurate color printing corresponding to print data cannot be performed.
Therefore, the present invention provides an image forming apparatus capable of generating a color image with excellent print quality without adversely affecting the subsequent ultrasonic irradiation.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a plurality of small-diameter microcapsules surrounded by a capsule wall that can be destroyed by ultrasonic vibration are dispersed and encapsulated in a supporting material, and the large-diameter microcapsules are mutually separated. Using a microcapsule toner in which one of the reactive substances and a bubble that cause a color-forming reaction are mixed and dispersed inside the small-sized microcapsule walls, and the other of the reactive substances is dispersed outside the small-sized microcapsule walls. In the image forming apparatus, the size of the bubbles included in the small-diameter microcapsules corresponds to the resonance frequency of the ultrasonic vibration that destroys each small-diameter microcapsule, and the size of the bubbles increases from the small-diameter microcapsules having small bubbles. Providing an image forming apparatus that sequentially irradiates ultrasonic vibration with a resonance frequency corresponding to small-diameter microcapsules and destroys them It can be achieved by Rukoto.
[0010]
Here, the size of the bubbles included in the small-diameter microcapsules corresponds to the resonance frequency for breaking the small-diameter microcapsules, and the smaller the small-diameter microcapsules containing larger-sized bubbles, the lower the resonance frequency. Therefore, in order to first destroy small-diameter microcapsules containing small bubbles therein, the process of irradiating the corresponding small-diameter microcapsules with the ultrasonic vibration having the highest resonance frequency and sequentially irradiating the ultrasonic vibration having the lowest resonance frequency is performed. Do.
[0011]
With this configuration, it is possible to perform color printing with excellent print quality without adversely affecting the ultrasonic irradiation performed on the second and subsequent small-diameter microcapsules.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the plurality of types of small-diameter microcapsules include magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) color formers. It is a capsule, in which the size of the bubbles contained therein increases according to the order, and the ultrasonic vibration of the corresponding resonance frequency is irradiated according to the order.
[0012]
With this configuration, printing of each color is performed accurately and sufficiently, and particularly, yellow (Y) and black (K) are sufficiently developed, and the print quality is not degraded.
According to a third aspect, in the first or second aspect, the plurality of types of small-diameter microcapsules include magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) color formers. A control circuit that controls output of corresponding print data in accordance with the order, and converts the print data output from the control circuit into ultrasonic vibrations of a corresponding resonance frequency to irradiate the small-diameter microcapsules. And an ultrasonic line head.
[0013]
With such a configuration, the control circuit controls the output order of the print data and transmits the data to the ultrasonic line head, so that the ultrasonic line head can transmit ultrasonic vibrations having an accurate resonance frequency to a corresponding small diameter. The microcapsules can be sequentially irradiated.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<First embodiment>
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the image forming apparatus of the present embodiment. The image forming apparatus used in the description of the present embodiment is, for example, a printer connected to a personal computer (PC) serving as a host device in a peer-to-peer manner, and a printer connected to a LAN (local area network). It may be a device.
[0015]
The image forming apparatus according to the present embodiment includes an image forming unit 11, a sheet feeding unit 12, a sheet conveying unit 13, a power supply and a control unit 14. The image forming unit 11 includes a photosensitive drum 15, an optical writing head 16, a capsule toner hopper 17, an ultrasonic line head 18, and the like.
[0016]
The paper supply unit 12 includes a paper supply cassette 12a and a paper supply roller 12b, and the recording paper P stored in the paper supply cassette 12a is carried out of the paper supply cassette 12a according to the rotation (one rotation) of the paper supply roller 12b. Is sent to the paper transport unit 13. The paper transport section 13 transports the recording paper P carried out from the paper feed cassette 12a along a guide plate, a toner image is transferred in a transfer section 20 described later, and the toner image is thermally fixed on the recording paper P by a fixing device 21. Then, the paper is discharged onto the paper stacker 22 by the paper discharge roll 33.
[0017]
The power supply and control unit 14 generates a power supply unit 14 a that supplies power to the image forming unit 11 and the like, and optical writing data to be supplied to the optical writing head 16, and generates an image to be supplied to the ultrasonic line head 18. It is composed of a control unit (control circuit) 14b for generating data. The specific circuit configuration of the control unit (control circuit) 14b will be described later.
[0018]
FIG. 2 is an enlarged view of the image forming unit 11. As described above, the image forming unit 11 includes the photosensitive drum 15, the optical writing head 16, the capsule toner hopper 17, and the ultrasonic line head 18 as essential parts. In the vicinity of the photosensitive drum 15, a charging roller 24, the above-described optical writing head 16, a capsule toner developing roller 25, a transfer roller 26, and a cleaner 27 are provided.
[0019]
The optical writing head 16 is supplied with optical writing data from the control unit (control circuit) 14b, and performs optical writing on the photosensitive surface of the photosensitive drum 15. A uniform charge is previously applied to the photosensitive surface of the photosensitive drum 15 by the charging roller 24, and an electrostatic latent image is formed by optical writing from the optical writing head 16. This electrostatic latent image is developed by a capsule toner developing roller 25, and a capsule toner T described later is electrostatically attached to the electrostatic latent image, and is conveyed to a position immediately above the transfer roller 26.
[0020]
An intermediate transfer belt 28 is located between the photosensitive drum 15 and the transfer roller 26, and the intermediate transfer belt 28 is nipped and conveyed between the photosensitive drum 15 and the transfer roller 26. The capsule toner T electrostatically attached to the photosensitive drum 15 is attracted to the intermediate transfer belt 28 by an electric field acting between the transfer roller 26 and the toner. The intermediate transfer belt 28 rotates and moves in the direction of the arrow, and the capsule toner T adsorbed on the intermediate transfer belt 28 reaches directly below the ultrasonic line head 18 as the intermediate transfer belt 28 moves.
[0021]
Image data is supplied from the control unit (control circuit) 14b to the ultrasonic line head 18, and the ultrasonic line head 18 irradiates ultrasonic waves to the capsule toner T moving between the accommodating roller 30 accommodating the ultrasonic line head 18 and the opposing roller 31. At this time, the capsule wall of the capsule toner T adsorbed on the intermediate transfer belt 28 is broken, and a coloring reaction is caused by a reactive substance in the inside, so that a color is formed. Reference numeral 35 denotes an intermediate transfer belt cleaner which removes residual toner remaining on the intermediate transfer belt 28.
[0022]
The colored toner that has been colored as described above is transferred to the recording paper P by the transfer roller 32 in the transfer unit 20. The colored toner transferred to the recording paper P is subjected to the heat fixing process in the fixing device 21 as described above, and is discharged onto the discharge stacker 22 by the discharge roller 33.
[0023]
In the above configuration, the capsule toner T is stored in the capsule toner hopper 17 shown in FIG. Further, the stirring member 34 rotatably installed in the capsule toner hopper 17 stirs the microcapsule toner T (hereinafter, simply referred to as the capsule toner T), and generates a minus (-) charge by frictional charging. Assigned to T. The capsule toner T stored in the capsule toner hopper 17 is used by the above-described capsule toner developing roller 25 for developing an electrostatic latent image. The developing process by the capsule toner developing roller 25 will be described later with reference to the drawings.
[0024]
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 small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) in a large-diameter microcapsule 40. The small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K have a small-diameter capsule wall 43 formed therein. The small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K are randomly dispersed in a gel-like support material 42 enclosed in the large-diameter microcapsules 40.
[0025]
FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of the small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K. The small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K are covered with a small-diameter capsule wall 43, enclose a coloring agent 44, and a developer 45 covers the outside of the small-diameter capsule wall 43. Further, bubbles 46 are also included in the small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K, and the bubbles 46 are shown in a state covered by the coloring agent 44 in FIG.
[0026]
Here, the resonance frequency of the ultrasonic wave that destroys the small-diameter microcapsules depends on the size of the bubbles 46 contained therein, and the larger the bubbles 46, the lower the resonance frequency. For example, FIG. 5 shows resonance frequencies at which the small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K of four colors of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) are destroyed. The horizontal axis indicates the resonance frequency (applied frequency), and the vertical axis indicates the amplitude ratio. As shown in the figure, the resonance frequency is highest in magenta (M), and follows in the order of cyan (C), yellow (Y), and black (K). Therefore, the bubble 46 of the small-diameter microcapsule 41M in which the magenta (M) coloring agent having the highest resonance frequency is included is the smallest bubble, and thereafter, the small-diameter microcapsule 41C in which the cyan (C) coloring agent is included, and yellow The size of the bubble 46 to be included is larger in the order of the small-diameter microcapsules 41Y in which the (Y) coloring agent is included and the small-diameter microcapsules 41K in which the black (K) coloring agent is included.
[0027]
On the other hand, FIG. 6 is a circuit block diagram of the power supply and control unit 14, and particularly illustrates a circuit configuration of the control unit (control circuit) 14b. The control unit (control circuit) 14b includes an interface (I / F) 51, a print control unit 52, a CPU 53, a RAM 54, and a ROM 55. The interface (I / F) 51 includes RGB (R (red), G (green)). , B (blue)) input 56 supplies video data, and CPU 53 receives an operation signal from operation panel 57.
[0028]
The interface (I / F) 51 performs multi-value processing for converting video data (RGB signals) supplied from, for example, a personal computer (PC) as a host device into CMYK values. In this case, the interface (I / F) 51 registers a color conversion table corresponding to the device in advance, and converts the RGB signals into CMYK values with reference to the color conversion table. The CPU 53 performs a process based on a program stored in the ROM 55, and executes a printing process according to an operation signal input from the operation panel 57.
[0029]
The RAM 54 is used as a work area during the control processing by the CPU 53, and is composed of a plurality of registers.
The CPU 53 sends a control signal to the interface (I / F) 51 and a printer controller in the print control unit 52 to perform print data creation processing. The print control unit 52 includes a printer controller 58 and a print unit 59.
[0030]
FIG. 7 is a specific circuit block diagram of the print control unit 52. In the figure, a printer controller 58 includes a main scanning / sub-scanning control circuit 60, an OR circuit 61, an oscillation circuit 62, a magenta color control circuit 63M, a cyan color control circuit 63C, a yellow color control circuit 63Y, and a black color control circuit 63K. It is configured. On the other hand, the printing unit 59 includes the optical writing head 16 and the ultrasonic line head 18 described above.
[0031]
As described above, the image data converted into the 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 OR circuit 61 as pixel data. Here, the logical sum circuit 61 calculates the logical sum of CMYK and outputs the result to the optical writing head 16.
[0032]
That is, the data of the logical sum including all the pixel data of CMYK is output to the optical writing head 16 and the optical writing is performed on the photosensitive drum 15 described above. Therefore, an electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 15 based on the logical sum data including all the CMYK pixel data. A main scanning control signal and a sub-scanning control signal are supplied from the main scanning / sub-scanning control circuit 60 to the OR circuit 61, and when the OR data is supplied to the optical writing head 16, the main scanning direction control and the sub-scanning Used for scanning direction control.
[0033]
On the other hand, the CMYK pixel data is also supplied to the corresponding magenta color control circuit 63M to the black color control circuit 63K, and synchronized with the oscillation signals fm, fc, fy, fk output from the oscillation circuit 62, the ultrasonic line head 18 Is output to That is, color development data corresponding to each of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) is supplied to the ultrasonic line head 18, and the small-diameter micro-adsorbed on the intermediate transfer belt 28 described above. Ultrasonic waves having frequencies (the above-described resonance frequencies) corresponding to the capsules 41M, 41C, 41Y, and 41K are irradiated. Therefore, the small-diameter microcapsules in the capsule toner T that have received a wave that resonates 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 coloring control circuit 63M is different, only the small-diameter microcapsules having the same resonance frequency among the small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K that have received the ultrasonic waves. Destroyed.
[0034]
In this mechanism, the sizes of the bubbles 46 included in the small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K are different, and the small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K can be selectively destroyed.
For example, the coloring signal (resonance frequency) fm output from the magenta coloring control circuit 63M destroys only the small-diameter microcapsules 41M in the capsule toner T and performs magenta (M) coloring. Further, the coloring signal (resonance frequency) fc output from the cyan coloring control circuit 63C destroys only the small-diameter microcapsules 41C and performs cyan (C) coloring. Further, the same applies to yellow (Y) and black (K). The coloring signals (resonance frequencies) fy and fk output from the yellow coloring control circuit 63Y and the black coloring control circuit 63K correspond to only the small-diameter capsule 41Y or 41K. It breaks down and develops yellow (Y) or black (K) color.
In the above configuration, the processing operation of this example will be described below.
[0035]
First, in a state where the capsule toner T is stored in the capsule toner hopper 17, the photosensitive drum 15 rotates, and an optical writing signal is supplied to the optical writing head 16 from the control unit (control circuit) 14b. Then, optical writing is performed on the photosensitive drum 15 based on the logical sum data. A uniform charge is previously applied to the photosensitive surface of the photosensitive drum 15 by a charging roller 24, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive surface on which optical writing has been performed. The electrostatic latent image is obtained by ORing all the image data of M, C, Y, and K based on the logical sum data as described above. This electrostatic latent image is developed by the capsule toner developing roller 25. .
[0036]
FIG. 8 is a diagram schematically showing the development processing and the subsequent processing. The capsule toner T stored in the capsule toner hopper 17 is agitated by the agitating member 34 described above, and a negative (−) charge is applied by frictional charging as described above. Further, a predetermined bias voltage is applied to the capsule toner developing roller 25, and the capsule toner T is thinly electrostatically attached to the peripheral surface of the capsule toner developing roller 25. In this state, the photosensitive drum 15 and the capsule toner developing roller 25 rub against each other, and the capsule toner T adhered to the capsule toner developing roller 25 electrostatically adheres to the photosensitive surface on which the electrostatic latent image is formed. .
[0037]
The capsule toner T electrostatically adhered to the photosensitive surface in this way is carried to the transfer unit according to the rotation of the photosensitive drum 15 and is transferred to the intermediate transfer belt 28 by the transfer roller 26. In this case, by applying a bias voltage of + (plus) to the transfer roller 26, the minus (-) capsule toner T adheres to the intermediate transfer belt 28 with an electric field.
[0038]
Thereafter, the capsule toner T attached to the intermediate transfer belt 28 is irradiated with ultrasonic waves by the ultrasonic line head 18. FIG. 9A shows a state in which the capsule toner T is receiving ultrasonic radiation in this color forming portion. Here, D indicates a layer thickness of the capsule toner T, F indicates an ultrasonic wave (converged ultrasonic wave), and d indicates a convergence resolution (for example, one pixel) of the ultrasonic wave.
[0039]
As described above, the capsule toner T contains four types of small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) in the large-diameter capsule 40. The small-diameter capsule wall 43 of the small-diameter microcapsule that has received the ultrasonic wave at the resonance frequency is destroyed, and the color developing agent 44 inside mixes with the color developing agent 45 to react and develop color.
[0040]
For example, FIG. 6B shows a case where an oscillation signal fm having a single resonance frequency is irradiated from the ultrasonic line head 18 to the capsule toner T, and only the small-diameter microcapsules vibrating at this resonance frequency are destroyed to produce color. I do. FIG. 3C irradiates two oscillation signals fm and fc from the ultrasonic line head 18 to destroy the corresponding small-diameter microcapsules and develop color. The same applies to the case of three colors and four colors, and the vibration of the resonance frequency of the corresponding oscillation signal is applied to the small-diameter microcapsules.
[0041]
For example, when only the small-diameter capsule wall 43 of the small-diameter microcapsule 41M is broken, magenta (M) color is developed. Further, when only the small-diameter capsule wall 43 of the small-diameter microcapsule 41C is broken, cyan (C) color is generated. When the small-diameter capsule wall 43 of the small-diameter microcapsule 41M and the small-diameter capsule wall 43 of the small-diameter microcapsule 41C are broken, a red color is generated, and the small-diameter capsule wall 43 of the small-diameter microcapsule 41C and the small-diameter capsule wall 43 of the small-diameter microcapsule 41Y. When destroyed, it develops a blue color.
[0042]
Ultrasonic irradiation by the ultrasonic line head 18 in this example is performed in the following order. First, the oscillation signal fm is sent to the ultrasonic line head 18 from the magenta coloring control circuit 63M shown in FIG. As described above, the oscillation signal fm is a signal having a resonance frequency that destroys the small-diameter microcapsules 41M, and the small-diameter microcapsules 41M are first destroyed by the ultrasonic vibration emitted from the ultrasonic line head 18.
[0043]
FIGS. 10A and 10B are diagrams schematically showing the state at this time. That is, the large-diameter capsule 40 in the state shown in FIG. 7A is irradiated with ultrasonic vibration to break the small-diameter microcapsules 41M (small-diameter capsule wall 43), and the state shown in FIG.
[0044]
In this case, the bubbles 46 contained in the small-diameter microcapsules 41M are released from the broken small-diameter capsule wall 43 to the large-diameter capsule 40, and the state shown in FIG. That is, small-diameter microcapsules 41C, 41Y, and 41K of cyan (C), yellow (Y), and black (K) except for magenta (M) remain in the large-diameter capsule 40, and are included in the small-diameter microcapsules 41M. The air bubbles 46 are released to the large-diameter capsule 40 as 46M.
[0045]
Next, the oscillation signal fc is sent to the ultrasonic line head 18 from the cyan coloring control circuit 63C shown in FIG. As described above, the oscillation signal fc has a resonance frequency at which the small-diameter microcapsules 41C are destroyed, and the ultrasonic vibration causes the small-diameter microcapsules 41C to be destroyed. The arrow f shown in FIG. 10B indicates the path of the ultrasonic vibration applied to the large-diameter capsule 40 at this time.
[0046]
At this time, the bubbles 46M released into the large-diameter capsule 40 are also present in the path of the ultrasonic vibration, but the amount of the remaining bubbles 46M is small, which is not an amount for reflecting the ultrasonic signal as in the related art. Therefore, the ultrasonic vibration applied from the ultrasonic line head 18 is sufficiently applied to the small-diameter microcapsules 41C, and the capsule wall 43 of the small-diameter microcapsules 41C can be reliably broken.
[0047]
In this case as well, the bubbles 46C contained in the small-diameter microcapsules 41C are released from the damaged small-diameter capsule wall 43 to the large-diameter capsule 40, for example, as shown in FIG. That is, small-diameter microcapsules 41Y and 41K of yellow (Y) and black (K) except for magenta (M) and cyan (C) remain in large-diameter capsule 40, and bubbles 46MC remain in large-diameter capsule 40. I do. The bubble 46MC is a bubble obtained by adding the bubble 46 contained in the small-diameter microcapsule 41M and the bubble 46 contained in the small-diameter microcapsule 41C.
[0048]
Next, the signal of the oscillation signal fy is sent to the ultrasonic line head 18 from the yellow coloring control circuit 63Y. As described above, the oscillation signal fy is a signal having a resonance frequency that destroys the small-diameter microcapsules 41Y. The ultrasonic vibration destroys the small-diameter microcapsules 41Y. The arrow g shown in FIG. 10C indicates the path of the ultrasonic vibration applied to the large-diameter capsule 40 at this time.
[0049]
Also in this case, the ultrasonic vibration may not pass through the bubbles 46MC remaining in the large diameter capsule 40, but the amount of the remaining bubbles 46MC is not so large, The capsule wall of the microcapsule 41Y can be reliably broken.
[0050]
As described above, in this example, the order of the oscillation signals output from the ultrasonic line head 18 is fm → fc → fy, so that the small-diameter microcapsules are destroyed in the order of 41M, 41C, and 41Y, and finally the oscillation signal fk , And the small-diameter microcapsules destroy 41K and perform a color-developing process.
[0051]
By performing such processing, the ultrasonic signal output from the ultrasonic line head 18 can destroy the target small-diameter microcapsule without being significantly affected by the remaining air bubbles. Therefore, an accurate print result can be obtained for the print data.
[0052]
In the description of the above embodiment, the case where the colors of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (B) are performed has been described. In addition to the above, colors of other colors are further performed. The same can be applied to the case. Further, the present invention can be similarly carried out when coloring other colors than the above is performed.
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0053]
In the present embodiment, all (for example, 100%) of the color former encapsulated in the small-diameter microcapsules is released to the large-diameter capsule 40. This will be specifically described below.
The configuration of the small-diameter microcapsule used in this example is the structure shown in FIG. 4 as in the above-described embodiment. That is, it is covered with the capsule wall 43, contains the coloring agent 44, and the developing agent 45 covers the outside of the small-diameter capsule wall 43. The small-diameter microcapsules 41 also include bubbles 46.
[0054]
In addition, the capsule wall 43 of the small-diameter microcapsule 41 of this example is formed of an elastic film having elasticity, and the coloring agent 44 has a capacity of a steady state or more. FIG. 11 (b) shows a state where the coloring agent 44 and the air bubbles 46 of a specified capacity or more are sealed and expanded in the steady state of FIG. 11 (a). The steady state shown in FIG. 3A is, for example, a state where the expansion force of the capsule wall 43 is 0 (zero).
[0055]
In this example, a small-diameter microcapsule 41 set to a state higher than the steady state shown in FIG. Note that the above configuration is the same for the small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K in which the color developing agents 44 of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) are included. All the small-diameter microcapsules 41M, 41C, 41Y, and 41K in the large-diameter capsule 40 are in an expanded state beyond the steady state.
[0056]
When the printing process is performed using the small-diameter microcapsules having such a configuration, the small-diameter microcapsules irradiated with the resonance frequency are destroyed, and the coloring agent 44 inside is released. At this time, the capsule wall 43 of the small-diameter microcapsule is formed of an elastic film, and emits the coloring agent 44 at least until it reaches a steady state (a state where the expansion force is 0 (zero)). That is, as shown in FIG. 11C, for example, a crack is generated by the ultrasonic vibration at the resonance frequency, and the coloring agent 44 is released from the crack. At this time, the contained color former 44 is released until it reaches a steady state having the same size as that shown in FIG.
[0057]
Further, the released coloring agent 44 is expanded and permeated by being mixed with the coloring agent 45, so that most of the coloring agent 44 is released from the small-diameter microcapsules 41. Therefore, according to this example, the reaction rate of the coloring agent 44 is increased, and it is possible to realize a desired density of coloring.
[0058]
The coloring efficiency can be improved by appropriately changing and adjusting the elastic modulus of the elastic film of the capsule wall 43.
In the above description, the capsule wall is formed of an elastic film in order to improve the coloring ratio. However, a configuration may be adopted in which oil is contained in the small-diameter microcapsules 41 and the coloring agent 44 is dispersed in the oil. In this case, the capsule wall has water repellency due to the oil, and the coloring agent 44 is pushed out from the capsule wall 43, so that the coloring ratio can be improved.
[0059]
FIG. 12 is a view for explaining this. FIG. 12A shows a state in which the inside of the capsule wall 43 has water repellency due to oil, and the coloring agent 44 does not adhere to the capsule wall 43. In this state, when ultrasonic vibration is applied and a crack occurs in the capsule wall 43, the surface tension of the color former itself acts to reduce the surface of the color former droplet, and the color former itself is pushed out of the capsule wall 43. . FIG. 2B shows this state.
[0060]
Therefore, also with such a configuration, the color former 44 can be extruded from the capsule wall 43 and the color developing ratio can be improved.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the size of the encapsulated bubble is broken from the small-diameter microcapsule, and the small-diameter microcapsule having the larger bubble size is sequentially destroyed. Does not adversely affect the ultrasonic signal to be irradiated later.
[0062]
Therefore, with this configuration, accurate color printing can be performed on the print data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a color image forming apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged view of an image forming unit.
FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a capsule toner.
FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of a small-diameter capsule.
FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the size of bubbles contained in a small-diameter capsule and the resonance frequency.
FIG. 6 is a circuit block diagram of a power supply and a control unit, particularly illustrating a circuit configuration of a control unit (control circuit).
FIG. 7 is a specific circuit block diagram of a print control unit.
FIG. 8 is a diagram schematically showing a development process and subsequent processes.
9A is a diagram illustrating a state in which the capsule toner T is receiving ultrasonic irradiation in a color forming portion, and FIG. 9B is a diagram illustrating an example in which an ultrasonic wave having a single resonance frequency is transmitted from the ultrasonic line head to the capsule toner T; FIG. 7C is a diagram illustrating a state where ultrasonic waves having two resonance frequencies are irradiated on the capsule toner T from the ultrasonic line head.
10A is a diagram illustrating a state of a small-diameter microcapsule before ultrasonic signal irradiation, and FIG. 10B is a diagram illustrating a state of a capsule toner when the first ultrasonic signal is irradiated from the ultrasonic line head. FIG. 8C is a diagram illustrating a state of the capsule toner when a second ultrasonic signal is emitted from the ultrasonic line head.
FIGS. 11 (a) to (c) are diagrams for explaining the destruction processing of a small-diameter microcapsule according to the second embodiment.
FIGS. 12A and 12B are diagrams illustrating a modification of the second embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating irradiation of an ultrasonic signal to a conventional small-diameter microcapsule.
[Explanation of symbols]
11 Image forming unit
12 Paper feed unit
12a Paper cassette
12b Feed roller
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
21 Fixing unit
24 charging roller
25 Capsule toner developing roller
26 Transfer Roller
27 Cleaner
28 Intermediate transfer belt
29 Drive roller
30 storage rollers
31 Counter Roller
33 Paper ejection roller
34 Stirring member
40 large diameter capsule
41M, 41C, 41Y, 41K Small diameter capsule
42 small diameter capsule
43 Small diameter capsule wall
44 Color former
45 color developer
51 Interface (I / F)
52 Print control unit
53 CPU
54 RAM
55 ROM
56 inputs
58 Printer Controller
59 Printing section
60 main scanning / sub scanning 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
