JP2005156623A - マイクロカプセル粒子 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波で破壊できる三原色の小径マイクロカプセルとそれらを内包する大径マイクロカプセルの製法及びそれを用いた記録方法を提供する。
【解決手段】大径マイクロカプセルは顕色剤オイルと、シアン用の１μｍφ、マゼンタ用の２μｍφ、イエロー用の４μｍφの透明色素カプセル（小径マイクロカプセル）と、壁材Ｅ及びＦを混合した混合オイルを分散安定剤Ｇに滴下し、ホモジナイザーにて１５μｍの油滴となるよう全体を撹拌し混合油滴Ｏ／Ｗエマルジョンを作製し、これを通常の撹拌装置で撹拌し７０℃で３時間反応させ粒径１５μｍのカプセル壁を生成させて大径マイクロカプセルの分散溶液を得、洗浄、沈降、分離後、乾燥して大径マイクロカプセル粉末を得る。透明色素カプセルそれぞれに固有の共振周波数の超音波を選択的に照射して内部の透明色素カプセルを選択的に破壊し顕色剤オイルと透明色素を反応させて所望のカラーを発色させる。
【選択図】 図１６

Description

本発明は、カラー画像形成装置に用いられるマイクロカプセル粒子に関する。

従来、パーソナルコンピュータを中心とした情報機器としてのコンピュータの普及に伴って、その周辺機器のひとつとしてプリンタ装置が普及している。このプリンタ装置には各種の方式のカラープリンタが提案されている。特に、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式の各方式のプリンタ装置は著しい進歩を遂げており、それらで形成されるカラー画像は美麗さや解像度の点でも古くから用いられてきたアナログカメラの銀塩写真に匹敵し、これにとって代わる勢いである。

画像を形成する材料としては、例えば電子写真方式や熱転写方式の場合は、少なくとも減法混色のイエロー色（Ｙ色）、マゼンタ色（Ｍ色）、シアン色（Ｃ色）の各粒子を用いて、それらの粒子を粒子単独、ないしはフイルム状にして、各色に対応した画像を記録上に形成し、これらを重ね合わせてきた。

また、インクジェット方式の場合もほぼ同様であり、同じようにイエロー色（Ｙ色）、マゼンタ色（Ｍ色）、シアン色（Ｃ色）の各インクを用いて、それらのインク各色に対応した画像を記録上に形成し、これらを重ね合わせてきた。
ところで、近年、上記従来の方式に対し、新規な方式として、色粒子として透明な色素の粒子を用い、これを顕色剤と反応させて発色させるようにし、透明色素と顕色剤の選択的な反応の有無により画像を形成する方法が種々提案されている。

この原理は、従来、カラー画像を形成するためには、いわゆる減法混色の３原色の各色を混合して用いることによって形成することが長い間続けられてきた。このため、マイクロカプセルを用いる場合も、少なくともイエロー色、マゼンタ色、シアン色用の３種類の透明色素カプセルを顕色剤と共に均等に分散させ、透明色素カプセルのカプセル壁の破壊を選択的に制御することによって顕色剤との反応つまり発色を制御してカラー画像を形成するという方法が採られて来た。

透明色素カプセルの色素と顕色剤とを選択的に反応させる方法としては、光の外部刺激に応答する透明色素カプセル層と顕色剤層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を選択的に照射することによって 透明色素にカプセル壁の光重合反応により強固になったものと、光を照射されないために重合反応が起こらず強固な壁を形成しなかったものとを生成させ、これらに同時に圧力を掛けることによって、強固なカプセル壁を形成しなかった透明色素カプセルを潰して内部から流出した透明色素と顕色剤とを反応させカラー画像を発色させて画像形成を行う方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
また、上記同様に記録紙内にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに発色する４種の透明色素カプセルと顕色剤とを予め封入した専用の記録紙（フイルム状シート）を用い、外部刺激として上記のように光ではなく、超音波振動エネルギーを用いて各透明色素カプセルをその共振周波数で振動させて所定の透明色素カプセルを選択的に破壊して発色させる画像形成装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
ところで、上記特許文献１及び２のいずれの技術も フイルム内全面に透明色素および顕色剤を分散させて、これらを選択的に発色させる方法であり、この方法は非画像形成部にも透明色素および顕色剤を配置することが必要となるため発色材料の使用量が多く不経済である。したがって複数色の透明色素と顕色剤を予め混ぜ込んだカプセル粒子を用い、それらの未発色の発色材料を記録用紙の画像形成部分のみに配置してから所望の色を発色させることが提案されている。
米国特許４,７３４,７０４号公報 特開平１１−０５８８３２号公報（［要約］、図１、図６）

ところで、上記特許文献１の技術は、光重合反応に光照射時間を要し短時間での画像が形成出来ないという問題を有している。
また、上記の特許文献１や特許文献２の技術、又は複数色の透明色素と顕色剤を予め混ぜ込んだカプセル粒子を用いる方法は、いずれにも具体的なカプセルの構成や製造方法が開示されておらず、実際には実現が困難であると言わざるを得ない。

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、超音波で破壊できる具体的な構成の複数色の透明色素小径マイクロカプセルと、それら複数色の透明色素小径マイクロカプセルを内包する大径マイクロカプセル、その製法、及びその大径マイクロカプセルを用いた新規な記録方法を提供することである。

先ず、第１の発明のマイクロカプセル粒子は、超音波振動によって破壊可能なカプセル壁で囲繞され、複数種類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上記複数の各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粒子であって、上記複数種類の小径マイクロカプセルは、それぞれ粒子径が異なり且つ密度が略等しくなるように構成される。

上記複数種類の小径マイクロカプセルは、例えばそれぞれ内包される気泡容量比率がほぼ等しくなるように構成されている。
また、上記気泡容量比率は、例えば上記小径マイクロカプセルの揮発成分重量を該小径マイクロカプセルの総重量で除して算出される値である。

このマイクロカプセル粒子は、例えば上記複数の小径マイクロカプセルの中の異なる２種類の小径マイクロカプセルにおいて上記気泡容量比率の比は０．８〜１．２の範囲にある。
また、上記小径マイクロカプセルは、その保護外壁は、例えばウレタン・ウレア系の材質で構成され、その最頻度粒径は、例えば１〜４μｍの範囲である。

また、上記複数の小径マイクロカプセルの保護外壁の大きさ、厚み、内部に包含される揮発成分以外の成分相当の大きさは、例えば全て相似形になるように構成される。
また、このマイクロカプセル粒子は、例えば最頻度粒径が１５μｍであるように構成される。

次に、第２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粒子からなるトナーを用いるカラー画像形成装置であって、上記小径マイクロカプセルの色の種類を少なくとも３種類とし、該３種類の色ごとの上記小径マイクロカプセルの粒径がそれぞれ異なり、密度がほぼ同一であるように構成される。

本発明によれば、大径マイクロカプセル内の各色の透明色素カプセルを密度が一様で径の異なる小径マイクロカプセルに形成すると共に各色の透明色素カプセルを色ごとの合計体積が各色同じになるように個数設定して色毎の色素量を同一になるようにするので、画像形成装置本体側ではソフト上で発色濃度の補正を行うことなく、画像データに基づいてそのまま発色処理を行うことが出来て便利である。

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。
（実施形態１）
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１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。

図１に示すカラー画像形成装置１は、画像形成部２、給紙部３、用紙搬送部４、電源及び制御部５で構成されている。画像形成部２は感光体ドラム６、光書込ヘッド７、カプセルトナーホッパ８、超音波ラインヘッド９等で構成されている。
給紙部３は、給紙カセット１１及び給紙コロ１２で構成され、給紙カセット１１に収納された記録紙Ｐは、給紙コロ１２の１回転ごとに、給紙カセット１１から搬出され、用紙搬送部４に送られる。用紙搬送部４は給紙カセット１１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１３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１４でトナー画像を紙面に熱定着され、排紙ローラ１５によって用紙スタッカ１６上に排出される。

また、電源及び制御部５は上記画像形成部２等に電源を供給する電源部１７、及び上記光書込ヘッド７に供給する光書込データを生成し、超音波ラインヘッド９に供給する画像データを生成する制御部（制御回路）１８で構成されている。尚、制御部１８の具体的な制御回路の構成については後述する。

図２は、上記画像形成部２の拡大図である。画像形成部２は、上記のように感光体ドラム６、光書込ヘッド７、カプセルトナーホッパ８、超音波ラインヘッド９を要部として構成されている。感光体ドラム６の近傍には、帯電ローラ１９、前述の光書込ヘッド７、カプセルトナー現像ローラ２１、転写ローラ２２、クリーナ２３が配設されている。

上記のカプセルトナーホッパ８内には透明又は白色（以下、単に透明という）の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２４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２１に当接してカプセルトナー供給ローラ２５が設置されている。

攪拌部材２４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２５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２１に供給する。
光書込ヘッド７には前述の制御部（制御回路）１８から光書込みデータが供給され、感光体ドラム６の感光面に光書込みを行う。感光体ドラム６の感光面には予め帯電ローラ１９によって一様な電荷が付与され、光書込ヘッド７からの光書込みによって静電潜像が形成される。カプセルトナー現像ローラ２１は、その静電潜像にカプセルトナーＴを静電的に付着させて配置現像を行う。配置現像されたカプセルトナーＴの透明像は、転写ローラ２２直上の位置に運ばれる。

感光体ドラム６と転写ローラ２２との間には、中間転写ベルト２６が位置している。中間転写ベルト２６は、感光体ドラム６と転写ローラ２２間を挟持搬送され、図の矢印Ｃ方向で示す反時計回り方向に循環移動している。
上記の感光体ドラム６に静電的に付着したカプセルトナーＴの透明像は、転写ローラ２２との間で作用する電界によって中間転写ベルト２６側に吸着される。この中間転写ベルト２６に吸着されたカプセルトナーＴの透明像は、中間転写ベルト２６の循環移動に伴って超音波ラインヘッド９の直下に到達する。

超音波ラインヘッド９には制御部１８から画像データが供給され、超音波ラインヘッド９を収容する収容ローラ２７と対向ローラ２８間を移動するカプセルトナーＴの透明像に超音波照射を行う。この時、中間転写ベルト２６に吸着した透明像の個々のカプセルトナーＴに内包される微細カプセル（後述する小径マイクロカプセル３３）の壁が選択的に破壊され、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２６上に発色現像される。

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Ｔは、転写部１３において転写ローラ２９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Ｔは前述のように定着器１４において熱定着処理が施され、排紙ローラ１５によって排紙スタッカ１６上に排出される。上記の転写後に中間転写ベルト２６に残留するカプセルトナーＴはベルトクリーナ３１によって除去される。

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３２内にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の３種類の小径マイクロカプセル３３（３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ）を内包した構成であり、各小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙには小径カプセル壁３４が形成されている
上記の大径マイクロカプセル３２の直径は例えば１５μｍで構成され、小径マイクロカプセル３３の直径は色毎に異なり例えば１〜４μｍである。そして１個の大径マイクロカプセル３２内に小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、及び３３Ｙが、色毎の色素量が同一になるように、それぞれ複数個程収容されている。

これらの小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、及び３３Ｙは、大径マイクロカプセル３２内に封入され、顕色剤３５が混入されたジェル状の保持層３６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３３´は発色した小径マイクロカプセルを示している。

図４は、上記小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、及び３３Ｙの構造を説明する図である。小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、及び３３Ｙは、小径カプセル壁３４で覆われ、発色剤３７を内包し、さらに、気泡３８が封入されている。そして、小径カプセル壁３４の外側を上述した顕色剤３５が取り囲んでいる。

上記のように小径マイクロカプセル３３つまり小径カプセル壁３４の直径が色毎に異なるのは、色毎に共振周波数を異ならせるためである。また、上記のように小径カプセル壁３４内に気泡３８を内包すると、小径カプセル壁３４内部の音響インピーダンスを変化させることができることが知られており、より少ないエネルギーの共振によって小径カプセル壁３４を破壊し易くなることが判明している。

したがって、小径カプセル壁３４の直径、厚さ、材質によって設定される共振周波数は気泡３８の大きさによっても大きく左右される。したがって、例えば小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、及び３３Ｙ毎に気泡３８の大きさ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、小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、及び３３Ｙ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。

図５は、小径マイクロカプセル３３の気泡半径別振幅と周波数依存性を示す図である。同図は、マゼンタ、シアン、イエローにそれぞれ発色する小径マイクロカプセル３３（３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ）の半径の変化率を色別毎に異ならせた時の共振周波数を表したものであり、横軸に超音波の共振周波数をＨｚで示し、縦軸に小径マイクロカプセル３３の振幅（ΔＲ/Ｒo）を示している。

また、同図には、イエロー（Ｙ）に発色する小径マイクロカプセル３３Ｙに照射する共振周波数を３３ｆ−ｙで示し、マゼンタ（Ｍ）に発色する小径マイクロカプセル３３Ｍに照射する共振周波数を３３ｆ−ｍで示し、シアン（Ｃ）に発色する小径マイクロカプセル３３Ｃに照射する共振周波数を３３ｆ−ｃで示している。

実験によれば、小径マイクロカプセル３３の最大振幅が５０％以上膨張すると、小径カプセル壁３４に亀裂が生じることが確認された。したがって、同図に示すように、膨張率が６０％を超える周波数（共振周波数）を持つ超音波を照射することによって、所望の小径マイクロカプセル３３の小径カプセル壁３４を破壊し、発色剤と顕色剤を混合反応させて、所望の色を発色させることができる。

図６は、前述の電源及び制御部５の制御部１８の制御回路の構成を説明する図である。制御部（制御回路）１８はインターフェース（Ｉ／Ｆ）４１、印字制御部４２、ＣＰＵ（central processing unit)４３、ＲＡＭ（Random Access Memory）４４、ＲＯＭ（Read Only Memory）４５で構成される。インターフェース（Ｉ／Ｆ）４１には、ＲＧＢ（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））入力４６からビデオデータが供給され、ＣＰＵ４３には、操作パネル４７から操作信号が入力する。

インターフェース（Ｉ／Ｆ）４１は、例えばホスト機器であるパーソナルコンピュータから供給されるビデオデータ（ＲＧＢ信号）をＣＭＹＫ値に変換する多値化処理を行う。この場合、インターフェース（Ｉ／Ｆ）４１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）４１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。

ＣＰＵ４３は、ＲＯＭ４５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４７から入力する操作信号に従って印刷処理を実行する。
尚、ＲＡＭ４４はＣＰＵ４３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。

ＣＰＵ４３は、上記インターフェース（Ｉ／Ｆ）４１、及び印字制御部４２内のプリンタコントローラ（ＰＲ−ＣＯＮＴ）４８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４２はプリンタコントローラ４８及び印字部４９で構成されている。
図７は、上記印字制御部４２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４８は主走査/副走査制御回路５１、論理和回路５２、発振回路５３、マゼンタ発色制御回路５４Ｍ、シアン発色制御回路５４Ｃ、イエロー発色制御回路５４Ｙで構成されている。一方、印字部４９は前述の光書込ヘッド７及び超音波ラインヘッド９で構成されている。

前述のように、インターフェース（Ｉ/Ｆ）４１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）４１からマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の画素データとして論理和回路５２に出力される。ここで、論理和回路５２はＣＭＹＫの論理和を計算し、光書込ヘッド７に出力する。

すなわち、ＣＭＹ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７に出力し、前述の感光体ドラム６に光書込みを行う。したがって、前述の感光体ドラム６の周面にはＣＭＹ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５１から論理和回路５２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７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。

また、ＣＭＹの画素データは対応するマゼンタ発色制御回路５４Ｍ〜イエロー発色制御回路５４Ｙにも供給され、発振回路５３から出力される発振信号ｆｍ、ｆｃ、ｆｙに同期して超音波ラインヘッド９に出力される。すなわち、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）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９に供給され、前述の中間転写ベルト２６上に吸着するカプセルトナーＴに対応する周波数（前述した共振周波数）の超音波が照射される。

したがって、照射される超音波に共振する波動を受けたカプセルトナーＴ内の小径マイクロカプセルは破壊され、発色する。この場合、マゼンタ発色制御回路５４Ｍ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、小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙのうち、超音波に対応する色の小径マイクロカプセル３３の小径カプセル壁３４のみが破壊される。

このメカニズムは、小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙの外殻径がそれぞれ異なり、破壊する共振周波数が小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙによって異なる為である。
例えばマゼンタ発色制御回路５４Ｍ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３３Ｍの小径カプセル壁３４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５４Ｃから出力された発色信号ｆｃは小径マイクロカプセル３３Ｃの小径カプセル壁３４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）についても同様であり、イエロー発色制御回路５４Ｙから出力される発色信号ｆｙは、小径カプセル３３Ｙの小径カプセル壁３４のみを破壊し、イエロー（Ｙ）の発色を行う。
図８は、以上の構成のカラー画像形成装置１による画像形成処理における配置現像と発色現像の処理動作を模式的に示す図である。先ず、カプセルトナーホッパ８内にカプセルトナーＴが収納された状態において、カプセルトナーＴが前述の攪拌部材２４によって攪拌され、摩擦帯電によりマイナス（−）の電荷が付与されている。

感光体ドラム６が回転し、感光体ドラム６の感光面には帯電ローラ１９によって一様な電荷が付与されて初期化されている。前述の制御部（制御回路）１８から光書込み信号が光書込ヘッド７に供給されると、上記の感光体ドラム６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、光書込みが行われた感光面に静電潜像が形成される。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及びＹ全ての画像データをオア加算したものである。

一方、カプセルトナー現像ローラ２１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２１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６とカプセルトナー現像ローラ２１は互いに摺擦し、カプセルトナー現像ローラ２１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的に付着して、未発色の透明トナー像を形成する。これを本例では配置現像ということにする。

このようにして感光面に静電付着した透明で未発色の像を形成しているカプセルトナーＴは、感光体ドラム６の回転に従って転写部に運ばれ、転写ローラ２２によって中間転写ベルト２６に転写される。この場合、転写ローラ２２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２６に電界付着する。

その後、中間転写ベルト２６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９によって超音波照射を受け、選択的に発色する。これを本例では発色現像ということにする。
図９(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９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(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。
前述のように、カプセルトナーＴは大径マイクロカプセル３２内にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の３種類の小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ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３４が破壊され、内部の発色剤３７が顕色剤３５と混合して反応し、発色する。

例えば、同図(b) は、超音波ラインヘッド９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９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。

例えば、小径マイクロカプセル３３Ｍの小径カプセル壁３４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３３Ｃの小径カプセル壁３４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３３Ｍの小径カプセル壁３４と小径マイクロカプセル３３Ｃの小径カプセル壁３４が破壊されると、赤色が発色し、小径マイクロカプセル３３Ｃの小径カプセル壁３４と小径マイクロカプセル３３Ｙの小径カプセル壁３４が破壊されると、青色が発色する。

図１０は、超音波ラインヘッド９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５１から主走査同期信号が出力されると（図１０に示すａのタイミング）、最初のストローブ信号（図１０に示す（１））が供給され、この時超音波ラインヘッド９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ｂのタイミング）。次に、同様にして、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）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ｃ、ｄのタイミング）。
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）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ｅ、ｆ、ｇ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）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。

このようにして超音波ラインヘッド９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２６に吸着されながら前述の転写部１３（転写ローラ２９）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１４に送られ、熱定着処理が行われる。尚、定着器１４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１４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。

以上のように、大径マイクロカプセル３２内にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の３種類の小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ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９から超音波を照射し、選択的に小径マイクロカプセル３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙの小径カプセル壁３４を破壊し、内部の発色剤３７と顕色剤３５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。

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）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８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。

図１１は、上記の超音波ラインヘッド９の外観斜視図である。同図に示す超音波ラインヘッド９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。
図１２(a) は、超音波ラインヘッド９の上面図であり、同図(b) は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９は、同図(c),(d) に示すように、担持体５５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（アース）５６−５が配設され、第４層には圧電素子である超音波素子５６−４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５６−３が配設され、第２層には超音波素子５６−４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５６−２が配設され、更に第１層には音響レンズ５６−１が配設されている。

超音波素子５６−４には個別印加電極５６−３と共通電極（アース）５６−５が接続され、個々の個別印加電極５６−３からは個別配線５６−３−１が外部に引き出されている。これらの電極から超音波素子５６−４に前述の超音波出力信号が供給される。超音波素子５６−４は上記信号が印加されると歪みを生じ、所定の周波数で超音波振動が励起される。

超音波素子５６−４で励起された超音波振動は音響インピーダンス整合層５６−２を通して音響レンズ５６−１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５６−２は上記のように、超音波素子５６−４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。

ここで、上記指定位置に画素サイズの超音波ビームを集束させる為には超音波素子５６−４を微細なサイズに加工することが困難であることと前述の小径カプセル壁３４を破壊する為に必要な音圧を１個の超音波素子５６−４で得ることが困難であることから、主走査方向及び副走査方向に複数からなる超音波素子５６−４の超音波ビームを集束させることによって指定位置に画素サイズの超音波ビームを集束させるようにする。

図１３は主走査方向（Ｘ方向）に配設された超音波素子５６−４と、超音波素子５６−４から出力される超音波の集束位置の関係を示す図である。尚、同図において説明上、超音波素子５６−４には紙面の左側から素子番号１、２、３、・・・が付与されている。また、同図に示す集束位置には、画素番号（例えば、１〜７１６８）が付与されている。尚、上記集束位置は、例えば図７の中間転写ベルト２６上にカプセルトナーＴが静電付着してベルト裏面から超音波ラインヘッド９が対峙している位置である。

図１４は、上記超音波素子５６−４の配設構成の一部を拡大して示す図であり、例えば超音波素子「１」〜「６」までを拡大して示している。互いに隣り合う超音波素子５６−４は間隔ｄを有して配設されており、同時にｍ個の超音波素子５６−４を時間遅延させながら駆動する。

例えば、同図に示すＡ点について考えると、同時にｍ個（例えば５個）の超音波素子５６−４を時間遅延させて５個の超音波素子５６−４の中心（Ａ点）に強力な超音波をあてる。例えば、「１」の超音波素子５６−４とＡ点の距離、「２」の超音波素子５６−４とＡ点の距離、「３」の超音波素子５６−４とＡ点の距離は少しづつ異なり、この距離差と超音波の伝搬速度から各超音波素子５６−４の出力タイミングをずらし、所定のタイミングで超音波出力を行う。このように制御することにより、同時にＡ点に強力な超音波を照射することができる。

また、上記Ａ点に限らず、音波素子５６−４からの超音波出力のタイミングを調整することによって、超音波素子５６−４の配設ピッチより狭い位置（例えば、１/２ｄの位置、Ｂ点）に複数の超音波素子５６−４から出力された超音波ビームを集束させることもできる。したがって、例えば１画素間隔で（ピッチｄで）超音波ビームの集束位置を主走査方向にずらして制御することによって、１画素間隔で前述のカプセルトナーＴに対して強力な超音波ビームを集束することができ、小径カプセル壁３４を破壊して所望の色の発色を１画素間隔で行うことができる。

また、副走査方向については、上記音響レンズ５６−１の屈折を利用して超音波ビームの集束サイズを小さくすることができる。したがって、副走査方向に集束画素サイズを小さく構成することによって、より解像度の高い画像を形成することが可能となる。例えば、画素サイズを１/４とすることによって超音波ビームを１画素に対して４回供給することができ、４階調の色制御が可能となる。

このような４階調の色制御は、図１０のタイムチャートで説明したものであり、この４階調制御は、上記構成の超音波ラインヘッド９を使用することによって可能となる。尚、階調制御は、４階調制御に限る必要はなく、特には図示しないが、例えば２階調制御や８階調制御等の他の階調制御を行う構成とすることもできる。

尚、上述の説明では乾燥現像として説明しているが、液体現像としても良いことは勿論である。
いずれにしても、所定の刺激により画像情報に応じた所望の色を発色する大径マイクロカプセルから成るトナー粒子を用いる構成とその処理方法により、１ショットで画像の現像・転写を行う小型で軽量な構成のカラー画像形成装置を提供することが可能となる。

（実施形態２）
ところで、小径マイクロカプセルの破壊の原理は、主として小径カプセル壁内に内包された気泡が超音波の照射周波数に応じて振動し、これによって小径カプセル壁が破壊される。このため各色に対応した小径マイクロカプセルには異なった大きさの気泡を予め導入する必要がある。しかし、色毎に異なった大きさの気泡によって各色に対応した小径マイクロカプセルの密度がそれぞれ異なるということが予測される。

このように色毎に小径マイクロカプセルの密度が異なると、例えば、３色の小径マイクロカプセルを顕色剤と混合しながら一つの大径マイクロカプセルに封入するに際して、混合液相のなかで密度の大きなものが下に沈み、密度の小さいものが上に浮上して、出来上がった大径マイクロカプセル内において、各色毎の小径マイクロカプセルの混在率が所望の通りに実現できず、色素量の比率が異なるという問題の生じる虞がある。

本例では、これらの問題を全て解決して、上述したカラー画像形成装置１において、フルカラーの画像形成処理が１ショットで可能となる大径マイクロカプセルの製作を実現している。以下、これについて説明する。
図１５は、本発明の実施形態１における大径マイクロカプセルの製造方法の中の小径マイクロカプセルの製造工程を示す図表である。尚、以下、小径マイクロカプセルのことを、ロイコ色素カプセル又は○△色用カプセルともいう。

先ず、予めシアン用の発色材Ａとして、ロイコ色素オイル（ロイコ色素高沸点溶媒溶液）を作製する。このシアン用の発色材Ａとしてのロイコ色素オイルは、クリスタルバイオレットラクトン（山本化成製ロイコ色素ＣＶＬ）５部を、高沸点溶媒となるフェニルキシリルエタン（沸点２９５〜３０５℃、新日本石油化学製ＳＡＳ−２９６）９５部に加温下で溶解することによって、シアンのロイコ色素５％のロイコ色素オイルが作製される。

次に、マゼンタ用の発色材Ｂとしてのロイコ色素オイル（ロイコ色素高沸点溶媒溶液）を作製する。このマゼンタ用の発色材Ｂとしてのロイコ色素オイルは、６−ジエチルアミノ−ベンズフルオラン（保土谷化学工業製ロイコ色素Ｒｅｄ−ＤＣＦ）３部を、高沸点溶媒となるフェニルキシリルエタン（沸点２９５〜３０５℃、新日本石油化学製ＳＡＳ−２９６）９７部に加温下で溶解することによって、マゼンタのロイコ色素３％のロイコ色素オイルが作製される。

続いて、イエロー用の発色材Ｃとしてのロイコ色素オイル（ロイコ色素高沸点溶媒溶液）を作製する。このイエロー用の発色材Ｃとしてのロイコ色素オイルは、ロイコイエロー色素（富士写真フイルム製Ｙｅｌｌｏｗ−３）３部を、高沸点溶媒となるフェニルキシリルエタン（沸点２９５〜３０５℃、新日本石油化学製ＳＡＳ−２９６）９７部に加温下で溶解することによって、イエローのロイコ色素３％のロイコ色素オイルが作製される。

次に、気泡材Ｄとして、中沸点溶剤のｐ−キシレン（沸点１３８℃）を用意する。
更に、壁材Ｅとして、ジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネート（日本ポリウレタン工業製ミリオネートＭＲ−２００）を用意する。
また、他の壁材Ｆとして、トリレンジイソシアネート／トリメチロールプロパン附加物（日本ポリウレタン工業コロネートＬ）を用意する。

そして、分散安定剤Ｇとして、ポリビニルアルコール（重合度１７００、けん化度８８％、クラレ製ＰＶＡ２１７）１．５ｇを、水１５０ｇに溶解させたＰＶＡ水溶液を作製する。
このように、シアン用の発色材Ａ、マゼンタ用の発色材Ｂ、イエロー用の発色材Ｃ、気泡材Ｄ、壁材Ｅ、壁材Ｆ、及び分散安定剤Ｇを用意した後、先ずシアン色用カプセル１を作製する。
（シアン色用カプセル１）
このシアン色用カプセル１の作製では、
発色材Ａ（シアン色用ロイコ色素オイル） １５ｇ（色素分０．７５ｇ）
気泡材Ｄ（ｐ−キシレン） １５ｇ
壁材Ｅ（ミリオネートＭＲ−２００） １ｇ
壁材Ｆ（コロネートＬ） １４ｇ
を均一に撹拌して芯物質混合油液を生成する。この芯物質混合油液を、分散安定剤Ｇに滴下しながら、ホモジナイザー（homogenizer:乳剤機、ＩＫＡ社製ウルトラ・タラックスＴ２５ベーシック ）により、油滴が１μｍになるまで撹拌する。これにより１μｍφの芯物質混合油滴のＯ／Ｗ（Oil/Water）のエマルジョンが作製される。

次に、このＯ／Ｗエマルジョンを通常の羽付撹拌装置で撹拌しながら、壁反応剤としてのテトラエチレンペンタミン１．５％水溶液を滴下していく。この滴下が終了したならば７０℃の水槽で温度を保ち、撹拌を続けて３時間反応させる。
これにより、芯物質混合油滴との界面で、上記の壁材と壁反応剤による界面重合反応が行われ、保護外壁としての粒径１μｍφのカプセル壁が生成され、小径マイクロカプセルの分散溶液が得られた。

この後、最終処理として、この粒径１μｍφの小径マイクロカプセルの分散溶液を多量の水でカプセルを洗浄し、遠心分離機を用いてシアン色用透明色素カプセル（小径マイクロカプセル）を沈降させ濃厚分散液を得た。この分散液を凍結乾燥装置に入れて液を凍らせて水分を気化させて乾燥し、小径マイクロカプセル粉末を得た。

こうして得られた粒径１μｍのシアン色用透明色素カプセル（小径マイクロカプセル）を、更に、１２０℃の恒温槽に２４時間入れ、ｐ−キシレンを揮発させてシアン色用含気透明色素カプセルを作製した。調査の結果、図１５の図表に示すように、このシアン色用含気透明色素カプセル（シアン色用カプセル１）中の気泡率は０．３３％で色素含有率は２．５％であった。
（シアン色用カプセル２）
次に、シアン色用カプセル２を作製する。このシアン色用カプセル２の作製では、
発色材Ａ（シアン色用ロイコ色素オイル） １０ｇ（色素分０．５ｇ）
気泡材Ｄ（ｐ−キシレン） ２０ｇ
壁材Ｅ（ミリオネートＭＲ−２００） １ｇ
壁材Ｆ（コロネートＬ） １４ｇ
を均一に撹拌して芯物質混合油液を生成する。この芯物質混合油液を、分散安定剤Ｇに滴下しながら、ホモジナイザーにより、油滴が１μｍになるまで撹拌する。これにより１μｍφの芯物質混合油滴のＯ／Ｗのエマルジョンが作製される。

次に、このＯ／Ｗエマルジョンを通常の羽付撹拌装置で撹拌しながら、壁反応剤としてのテトラエチレンペンタミン１．５％水溶液を滴下して、７０℃の水槽で温度を保ち、撹拌を続けて３時間反応させる。
これにより、芯物質混合油滴との界面で、上記の壁材と壁反応剤による界面重合反応が行われ、保護外壁としての粒径１μｍφのカプセル壁が生成され、小径マイクロカプセルの分散溶液が得られた。

この後、最終処理として、この粒径１μｍφの小径マイクロカプセルの分散溶液を多量の水でカプセルを洗浄し、遠心分離機を用いてシアン色用透明色素カプセル（小径マイクロカプセル）を沈降させ濃厚分散液を得た。この分散液を凍結乾燥装置に入れて液を凍らせて水分を気化させて乾燥し、小径マイクロカプセル粉末を得た。

こうして得られた粒径１μｍのシアン色用透明色素カプセル（小径マイクロカプセル）を、更に、１２０℃の恒温槽に２４時間入れ、ｐ−キシレンを揮発させてシアン色用含気透明色素カプセルを作製した。調査の結果、図１５の図表に示すように、このシアン色用含気透明色素カプセル中の気泡率は０．４４％で色素含有率は２．０％であった。
（マゼンタ色用カプセル）
次に、マゼンタ色用カプセルを作製する。このマゼンタ色用カプセルの作製では、
発色材Ｂ（マゼンタ色用ロイコ色素オイル） １５ｇ（色素分０．４５ｇ）
気泡材Ｄ（ｐ−キシレン） １５ｇ
壁材Ｅ（ミリオネートＭＲ−２００） １ｇ
壁材Ｆ（コロネートＬ） １４ｇ
を均一に撹拌して芯物質混合油液を生成する。この芯物質混合油液を、分散安定剤Ｇに滴下しながら、ホモジナイザーにより、油滴が２μｍになるまで撹拌する。これにより２μｍφの芯物質混合油滴のＯ／Ｗのエマルジョンが作製される。

次に、このＯ／Ｗエマルジョンを通常の羽付撹拌装置で撹拌しながら、壁反応剤としてのテトラエチレンペンタミン１．５％水溶液を滴下して、７０℃の水槽で温度を保ち、撹拌を続けて３時間反応させる。
これにより、芯物質混合油滴との界面で、上記の壁材と壁反応剤による界面重合反応が行われ、保護外壁としての粒径２μｍφのカプセル壁が生成され、小径マイクロカプセルの分散溶液が得られた。

この後、最終処理として、この粒径２μｍφの小径マイクロカプセルの分散溶液を多量の水でカプセルを洗浄し、遠心分離機を用いてマゼンタ色用透明色素カプセル（小径マイクロカプセル）を沈降させ濃厚分散液を得た。この分散液を凍結乾燥装置に入れて液を凍らせて水分を気化させて乾燥し、小径マイクロカプセル粉末を得た。

こうして得られた粒径２μｍのマゼンタ色用透明色素カプセル（小径マイクロカプセル）を、更に、１２０℃の恒温槽に２４時間入れ、ｐ−キシレンを揮発させてシアン色用含気透明色素カプセルを作製した。調査の結果、図１５の図表に示すように、このマゼンタ色用含気透明色素カプセル中の気泡率は０．３３％で色素含有率は２．０％であった。
（イエロー色用カプセル）
最後イエロー色用カプセルを作製する。このイエロー色用カプセルの作製では、
発色材Ｃ（イエロー色用ロイコ色素オイル） １５ｇ（色素分０．４５ｇ）
気泡材Ｄ（ｐ−キシレン） １５ｇ
壁材Ｅ（ミリオネートＭＲ−２００） １ｇ
壁材Ｆ（コロネートＬ） １４ｇ
を均一に撹拌して芯物質混合油液を生成する。この芯物質混合油液を、分散安定剤Ｇに滴下しながら、ホモジナイザーにより、油滴が４μｍになるまで撹拌する。これにより４μｍφの芯物質混合油滴のＯ／Ｗのエマルジョンが作製される。

次に、このＯ／Ｗエマルジョンを通常の羽付撹拌装置で撹拌しながら、壁反応剤としてのテトラエチレンペンタミン１．５％水溶液を滴下して、７０℃の水槽で温度を保ち、撹拌を続けて３時間反応させる。
これにより、芯物質混合油滴との界面で、上記の壁材と壁反応剤による界面重合反応が行われ、保護外壁としての粒径４μｍφのカプセル壁が生成され、小径マイクロカプセルの分散溶液が得られた。

この後、最終処理として、この粒径４μｍφの小径マイクロカプセルの分散溶液を多量の水でカプセルを洗浄し、遠心分離機を用いてイエロー色用透明色素カプセル（小径マイクロカプセル）を沈降させ濃厚分散液を得た。この分散液を凍結乾燥装置に入れて液を凍らせて水分を気化させて乾燥し、小径マイクロカプセル粉末を得た。

こうして得られた粒径４μｍのイエロー色用透明色素カプセル（小径マイクロカプセル）を、更に、１２０℃の恒温槽に２４時間入れ、ｐ−キシレンを揮発させてイエロー色用含気透明色素カプセルを作製した。調査の結果、図１５の図表に示すように、このシアン色用含気透明色素カプセル中の気泡率は０．３３％で色素含有率は１．５％であった。

このように、上記のようにして得られた４種類のロイコ透明色素カプセル（小径マイクロカプセル）は、粒径と気泡率の組み合わせが、それぞれ異なり、例えば超音波に対する共振特性が同一なものは作られていない。
（大径マイクロカプセルの製法）
続いて、図３に示した大径マイクロカプセルＴの作製方法について説明する。

図１６は、大径マイクロカプセルの製造工程と発色性を説明する図表である。同図において、先ず、顕色材オイルを作製する。顕色剤オイルは、顕色剤（三光化学Ｒ−０５４）３０部を高沸点溶媒オイル（日本石油化学ＳＡＳ−２９６）７０部で溶解して作製する。
他の材料、すなわち、シアン色用カプセル１、シアン色用カプセル２、マゼンタ色用カプセル、イエロー色用カプセル、壁材Ｅ、Ｆ、分散安定材Ｇ、及び壁反応剤（滴化処理用液）は小径マイクロカプセルの製法時のものと同一成分、同一組成である。

先ず、実施例１として、フルカラー発色用つまりシアン、マゼンタ、イエローの３種類の小径マイクロカプセルを含む大径マイクロカプセルの製法について説明する。同図表の実施例１の欄に示すように、
顕色剤オイル ２０ｇ
シアン色用カプセル１ １．８ｇ（色素分０．０４５ｇ）
マゼンタ色用カプセル ３．０ｇ（色素分０．０４５ｇ）
イエロー色用カプセル ３．０ｇ（色素分０．０４５ｇ）
壁材Ｅ １ｇ
壁材Ｆ １４ｇ
を均一に撹拌して混合油液を生成する。この混合油液を、分散安定剤Ｇに滴下しながら、ホモジナイザーにより、油滴が１５μｍになるように撹拌する。これにより１５μｍφの混合油滴のＯ／Ｗのエマルジョンが作製される。

次に、このＯ／Ｗエマルジョンを通常の羽付撹拌装置で撹拌しながら、７０℃で３時間反応させる。これにより、混合油滴との界面で、上記の壁材と壁反応剤による界面重合反応が行われ、保護外壁としての粒径１５μｍφのカプセル壁が生成され、大径マイクロカプセルの分散溶液が得られた。

この後、最終処理として、この粒径１５μｍφの大径マイクロカプセルの分散溶液を多量の水でカプセルを洗浄し、遠心分離機を用いて大径マイクロカプセルを沈降させ濃厚分散液を得、この分散液を凍結乾燥装置に入れて液を凍らせて水分を気化させて乾燥し、大径マイクロカプセル粉末を得た。得られたカプセル粒子を、超音波を照射する代わりに、白板上でつぶしたところ、どれも適正な黒色が発色した。

すなわち、いずれも同一の色素分０．０４５ｇになるように作製されたシアン、マゼンタ、イエローの３原色による適正な黒色が発色したことになる。
続いて、実施例２により他の発色の確認を行う。この実施例２における大径マイクロカプセルの作製では、
顕色剤オイル ２０ｇ
シアン色用カプセル１ ３．６ｇ（色素分０．０９ｇ）
イエロー色用カプセル ６．Ｏｇ（色素分０．０９ｇ）
壁材Ｅ １ｇ
壁材Ｆ １４ｇ
を均一に撹拌して混合油液を生成する。この混合油液を、分散安定剤Ｇに滴下しながら、ホモジナイザーにより、油滴が１５μｍになるように撹拌する。これにより１５μｍφの混合油滴のＯ／Ｗのエマルジョンが作製される。

次に、このＯ／Ｗエマルジョンを通常の羽付撹拌装置で撹拌しながら、７０℃で３時間反応させる。これにより、保護外壁としての粒径１５μｍφのカプセル壁が生成され、大径マイクロカプセルの分散溶液が得られる。
この後、最終処理として、この粒径１５μｍφの大径マイクロカプセルの分散溶液を多量の水でカプセルを洗浄し、遠心分離機を用いて大径マイクロカプセルを沈降させ濃厚分散液を得、この分散液を凍結乾燥装置に入れて液を凍らせて水分を気化させて乾燥し、大径マイクロカプセル粉末を得た。得られたカプセル粒子を、超音波を照射する代わりに、白板上でつぶしたところ、どれも同じ色相の緑色が発色した。すなわち、上記の実施例１で用いたシアン色用カプセル１とイエロー色用カプセルの組み合わせが、ここでも適切であったことが判明した。

更に、実施例３により他の発色の確認を行う。この実施例３における大径マイクロカプセルの作製では、
顕色剤オイル ２０ｇ
シアン色用カプセル１ ３．６ｇ（色素分０．０９ｇ）
マゼンタ色用カプセル ６．Ｏｇ（色素分０．０９ｇ）
壁材Ｅ １ｇ
壁材Ｆ １４ｇ
を均一に撹拌して生成した混合油液を、分散安定剤Ｇに滴下して、ホモジナイザーにより油滴が１５μｍになるように撹拌し、１５μｍφの混合油滴のＯ／Ｗのエマルジョンが作製する。

次に、このＯ／Ｗエマルジョンを通常の羽付撹拌装置で撹拌しながら、７０℃で３時間反応させて、粒径１５μｍφのカプセル壁を有する大径マイクロカプセルの分散溶液を得る。この後、上記実施例２の場合と同様に処理して、粒径１５μｍφの大径マイクロカプセル粉末を得た。得られたカプセル粒子を、超音波を照射する代わりに、白板上でつぶしたところ、どれも同じ色相の青色が発色した。すなわち、上記の実施例１で用いたシアン色用カプセル１とマゼンタ色用カプセルの組み合わせが、ここでも適切であったことが判明した。

したがって、このように実施例１〜３で適正な色が発色しているので、残る組み合わせであるマゼンタとイエローについては、確認するまでもなく、続いて次の確認作業に移ることにした。
次の確認作業では、シアン色用カプセル１とは気泡率が異なるシアン色用カプセル２を用いた場合にも、適正な色が発生するか否かを調べて見た。同図表の比較例１〜３に示すように、シアン色用カプセル１とシアン色用カプセル２とが入れ替わっているだけで、他の材料やそれら材料の組み合わせ、及び処理方法は、実施例１〜３の場合と同一である。

ところが、比較例１で得られた大径マイクロカプセル粉末を白板上でつぶしたところ、赤みがかった黒色、青みがかった黒色の発色等、潰した所によって異なる色相の黒色が発色した。また、比較例２で得られた大径マイクロカプセル粉末を白板上でつぶしたところ、この場合も、潰した所によって、黄緑色の発色、緑色の発色等異なる色相の色が発色した。また、比較例３で得られた大径マイクロカプセル粉末の場合も、白板上でつぶしたところ、紫色の発色、青色の発色等と潰した所によって異なる色相の色が発色した。

これは、カプセル粒子に含まれる色素量を同じにするため、イエロー色素カプセルの量を１．５倍として、色素量を調整して作製したが、密度差が生じたためカプセル粒子によって内包される色素粒子量の比率が異なり、色ムラが生じたと考えられる。
すなわち、三原色の粒径が異なる場合に気泡率が同一又は近似であれば、適正な色を発色すると見ることが出来る。

ところで、比較例１〜３で生じた色ムラが、密度差によるものを考えられるため、粒径が異なっても密度が変わらないように各小径マイクロカプセルを作製する必要がある。以下、粒径が異なっても密度を不変とする方法について説明する。
ここで、小径マイクロカプセルについて
密度 ρａ
重さ Ｗａ
外径 ｒa1
体積 Ｖa1
穀の内側 径 ｒa2
体積 Ｖa2
色素オイル相当 径 ｒa3
体積 Ｖa3
とし、大径マイクロカプセルについて
密度 ρｂ
重さ Ｗｂ
外径 ｒb1
体積 Ｖb1
穀の内側 径 ｒb2
体積 Ｖb2
色素オイル相当 径 ｒb3
体積 Ｖb3
とする。そして、
カプセル壁の密度を ρ１
気体の密度を ρ２＝０
色素オイル相当の密度を ρ３
としたとき
ρａ＝Ｗａ／Ｖa1
で表せる。また、気体の重さを無視して
Ｗａ＝ρ１（Ｖa1−Ｖa2）＋ρ３・Ｖa3
である、また、
ρｂ＝Ｗｂ／Ｖb1 ・・・・・・・・・（１）
で表せる。この場合も気体の重さを無視すれば
Ｗｂ＝ρ１（Ｖb1−Ｖb2）＋ρ３・Ｖb3
である。ここで
ｒb1＝μｒa1
とすると
Ｖb1＝μ^3・Ｖa1
また
ｒb2＝μｒa2
とすると
Ｖb2＝μ^3・Ｖa2
更に
ｒb3＝μｒa3
とすると
Ｖb3＝μ^3・Ｖa3
つまり、大きさに相当するものを全てμ倍することにして、
この関係を式（１）に代入すると
ρｂ＝Ｗｂ／Ｖb1
＝｛ρ１（Ｖb1−Ｖb2）＋ρ３・Ｖb3｝／Ｖb1
＝｛ρ１μ^3（Ｖa1−Ｖa2）＋ρ３・μ^3・ｖa3｝／μ^3・Ｖa1
＝｛ρ１（Ｖa1−Ｖa2）＋ρ３・Ｖa3／Ｖa1
＝ρａ
となる。

よって、カプセルの大きさ、殻の厚み、色素オイル相当の大きさ全てをμ倍する（相似形にする）と、密度は変わらないということが分かる。
上記実施の形態では、大径マイクロカプセルの中に封入する小径マイクロカプセルが発色する色を、マゼンタ、シアン、イエローの三色で説明しているが、これに限ることなく、黒を加えるようにしてもよく、また、ライトマゼンタ、ライトシアンのような中間色を発色する透明色素カプセルを加えるようにしてもよい。

その場合、小径カプセル壁の径と内部の気泡量を異ならせることによって、色毎に小径カプセル壁を選択的に破壊することが容易にできる。
また、大径マイクロカプセルの粉末つまりトナーを、適宜の溶液中に懸濁化させて、液体インクを作ることもできる。これは、モノカラー、フルカラーのいずれにも適用でき、フルカラーの場合は、ただ１種類のインクで多色の画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置を構成することができる。

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。 第１の実施の形態としてのカラー画像形成装置の画像形成部の拡大図である。 画像形成部のカプセルトナーホッパ内に収容されるマイクロカプセルトナーの構造を示す図である。 マイクロカプセルトナーに内包されている小径マイクロカプセルの構造を説明する図である。 小径マイクロカプセルの気泡半径別振幅と周波数依存性を示す図である。 電源及び制御部における制御部の制御回路の構成を説明する図である。 制御回路の印字制御部の具体的な回路ブロックを示す図である。 カラー画像形成装置による配置現像と発色現像の処理動作を模式的に示す図である。 (a),(b),(c) は大径マイクロカプセルトナーが超音波ラインヘッドによって超音波照射を受けて選択的に発色する原理を説明する図である。 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。 超音波ラインヘッドの外観斜視図である。 超音波ラインヘッドの上面図、(b) は個別印加電極の上面図、(c) は(b) のＤ−Ｄ´矢視断面図、(d) は(c) のＥ−Ｅ´矢視断面図である。 主走査方向（Ｘ方向）に配設された超音波素子と超音波素子から出力される超音波の集束位置の関係を示す図である。 超音波素子の配設構成の一部を拡大して示す図である。 本発明の実施形態１における大径マイクロカプセルの製造方法の中の小径マイクロカプセルの製造工程を示す図表である。 大径マイクロカプセルの製造工程と発色性を説明する図表である。

符号の説明

１ カラー画像形成装置
２ 画像形成部
３ 給紙部
４ 用紙搬送部
５ 電源及び制御部
６ 感光体ドラム
７ 光書込ヘッド
８ カプセルトナーホッパ
９ 超音波ラインヘッド
１１ 給紙カセット
１２ 給紙コロ
１３ 転写部
１４ 定着器
１５ 排紙ローラ
１６ 用紙スタッカ
１７ 電源部
１８ 制御部（制御回路）
１９ 帯電ローラ
２１ カプセルトナー現像ローラ
２２ 転写ローラ
２３ クリーナ
Ｔ カプセルトナー
２４ 攪拌部材
２５ カプセルトナー供給ローラ
２６ 中間転写ベルト
２７ 収容ローラ
２８ 対向ローラ
２９ 転写ローラ
３１ ベルトクリーナ
３２ 大径マイクロカプセル
３３（３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ） 小径マイクロカプセル
３４ 小径カプセル壁
３５ 顕色剤
３６ 保持層
３７ 発色剤
３８ 気泡
４１ インターフェース（Ｉ/Ｆ）
４２ 印字制御部
４３ ＣＰＵ（central processing unit)
４４ ＲＡＭ（Random Access Memory）
４５ ＲＯＭ（Read Only Memory）
４６ ＲＧＢ入力
４７ 操作パネル
４８ プリンタコントローラ
４９ 印字部
５１ 主走査/副走査制御回路
５２ 論理和回路
５３ 発振回路
５４Ｍ マゼンダ発色制御回路
５４Ｃ シアン発色制御回路
５４Ｙ イエロー発色制御回路

Claims (9)

1. 超音波振動によって破壊可能なカプセル壁で囲繞され、複数種類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複数の各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粒子であって、
   前記複数種類の小径マイクロカプセルは、それぞれ粒子径が異なり、且つ密度が略等しく構成されていることを特徴とするマイクロカプセル粒子。
2. 前記複数種類の小径マイクロカプセルは、それぞれ内包される気泡容量比率がほぼ等しくなるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセル粒子。
3. 前記気泡容量比率は、前記小径マイクロカプセルの揮発成分重量を該小径マイクロカプセルの総重量で除して算出される値であることを特徴とする請求項２記載のマイクロカプセル粒子。
4. 前記複数の小径マイクロカプセルの中の異なる２種類の小径マイクロカプセルにおいて前記気泡容量比率の比は０．８〜１．２の範囲にあることを特徴とする請求項３記載のマイクロカプセル粒子。
5. 前記小径マイクロカプセルの保護外壁はウレタン・ウレア系の材質で出来ていることを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセル粒子。
6. 前記小径マイクロカプセルの最頻度粒径は、１〜４μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセル粒子。
7. 前記複数の小径マイクロカプセルの保護外壁の大きさ、厚み、内部に包含される揮発成分以外の成分相当の大きさは、全て相似形になるように構成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセル粒子。
8. 最頻度粒径が１５μｍであることを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセル粒子。
9. 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粒子からなるトナーを用いるカラー画像形成装置であって、
   前記小径マイクロカプセルの色の種類を少なくとも３種類とし、該３種類の色ごとの前記小径マイクロカプセルの粒径がそれぞれ異なり、密度がほぼ同一であることを特徴とするカラー画像形成装置。
   
   
   

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