JP2007256539A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な構成で、光沢を必要とする領域に選択的に光沢を付与することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するトナーを用いる画像形成装置10において、光沢を付与する光沢付与領域を光沢付与領域選定部73によって選定する。そして、選定された光沢付与領域を構成する各画素の画素データとして白色を示す色成分情報を含む画素データを、画像形成装置10において記録する画像の画像データに含めた光沢画像データを作成し、この光沢画像データに基づいて静電潜像を形成するとともに、発色情報を付与する。発色情報を付与されたトナー像は、定着装置22等により熱を加えられることによって、付与された発色情報に応じた色に発色する。
【選択図】図3

Description

本発明は静電記録方式を採用した画像形成装置に関するものであり、詳しくは、異なる波長の光を露光することにより異なる色に発色させることが可能なトナーを用いた画像形成装置に関するものである。
従来における画像形成装置として、電子写真方式の画像形成装置が知られている。
このような電子写真方式の画像形成装置では、感光体などの像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像することによって可視化してトナー像を形成した後に、記録媒体上に転写している。記録媒体上に転写されたトナー像は、定着装置によって熱が加えられることで記録媒体上に定着された後に、排出トレイ等に順次排出される。
このような画像形成装置においては、トナー像を定着された記録媒体が排出トレイに順次積載されると、積載直後の記録媒体は蓄熱状態にあるため、トナーの構成材料としての樹脂が結着剤の役割をし、積載された記録媒体同士が結着してしまうという現象が見られる。この場合、記録媒体上のトナーが融着して、画像むらや画像剥がれ等の画像ディフェクトやトナーブロッキングが起こり易いという問題がある。
このような問題を解決するために、熱定着装置の下流側に冷却ロールを設け、この冷却ロールを冷却しながら熱定着装置を通過した記録媒体を冷却する方式が知られている(例えば特許文献1参照)。また、定着装置から排出された記録媒体の裏面に、冷媒を吹き付けることで記録媒体全面に亘る冷却を行う方式も提案されている(例えば特許文献2参照)。更に、冷却風を吹き出す多数の孔を備えた冷却ロールを使用し、記録媒体を冷却する提案もなされている(例えば特許文献3参照)。
このような、記録媒体を冷却する他の方式としては、例えば、普通紙、OHP等の記録媒体の種類によって冷却装置の動作の有無を切り替え、普通紙の時にのみ冷却装置を動作させることで、記録媒体の種類に応じた定着を確保しようとする提案がなされている(例えば特許文献4参照)。
更に、カール防止のための冷却方式として、冷却ガスを使用し、記録媒体搬送方向に直角方向にシートを一様に冷却する方式も提案されている(例えば特許文献5参照)。
しかしながら、引用文献1〜3にて開示された技術にあっては、トナーブロッキングの抑止効果は向上するものの、シート上のトナーを全面に亘り冷却するため画像表面の光沢がほぼ均一な状態となる。また、引用文献4にて開示された技術にあっては、普通紙とOHPの双方で定着性が確保できるが、普通紙上のトナーを全面に亘り冷却するため、画像表面の光沢がほぼ均一な状態となる。更に、引用文献5にて開示された技術にあっては、シートのカールは抑止できるものの、上述の内容と同様に光沢が全面に亘って上昇する。
このため、引用文献1〜5の技術では、記録媒体の全面に渡って光沢が付与されるために、記録媒体上に文字画像が含まれる場合には、表面の光沢による文字が視認されにくいという欠点があった。
記録媒体上に光沢を付与する方法としては、引用文献9には、記録媒体へのトナー像の転写位置よりも記録媒体の搬送方向上流側に、記録媒体に白色トナーを転写して定着する白色トナー層形成部を備えることによって、光沢を付与する技術が示されているが、この技術のいても、記録媒体の全面に渡って光沢が付与されるために、記録媒体上に文字画像が含まれる場合には、表面の光沢による文字が視認されにくいという懸念があった。
そこで、このような問題を解決可能と考えられる技術として、部分的に光沢を与えることが可能な定着装置が提案されている(例えば特許文献6参照)。
特許文献6の技術は、無端状定着ベルト(定着フィルム)を使用した方式であり、加熱後の冷却工程中に放射冷却コロを選択的に定着ベルト内面側から画像に当接させることで、光沢付与を選択的に行うようにしている。
しかしながら、特許文献6の方式によれは、記録媒体上の画像に対し定着ベルトを介して冷却する方式のため、画像面はトナーが冷却固化するまで常時定着ベルトで被覆された状態となる。このため、定着ベルト面の平坦性が画像表面に直接影響し、光沢付与領域(放射冷却コロが当接する部位)と光沢非付与領域との光沢差が小さくなり、文字領域のような光沢を抑制することが好ましい領域についても、光沢度が上昇してしまい、文字が視認されにくいという懸念があった。更に、定着ベルトを介して放射冷却コロで冷却することから、画像への冷却効率も低下するという懸念があった。
一方、カラー画像に対して部分的に光沢を付与する技術が提案されている(例えば、特許文献7、及び特許文献8)。特許文献7の技術によれば、黒色トナーを二種備え、テキスト部分の黒色トナーとして融点の高いトナーを使用し、熱定着時のトナーの溶融状態を抑え、定着後の画像の表面形状に凹凸を残すことで、テキスト部分のグロスのみを低下させることができる。
また、特許文献8の技術によれば、シート上の画像領域のうちグロスを付与するグロス付与領域を選定し、選定したグロス付与領域に応じて冷却装置による冷却動作を行うことで、必要な部分にのみグロス、すなわち光沢を付与することができる。
特開平4−104264号公報 特開平10−90965号公報 特開平9−281830号公報 特開平6−194979号公報 特開2000−75709号公報 特開平5−107960号公報 特開平8−152758号公報 特開2005―128446号公報 特開2005―134564号公報
特許文献7の技術によれば、記録媒体上の特定の領域に光沢を付与することは可能であるものの、2種類の黒色トナーを用意する必要があることから、これらの種類毎に現像装置を設ける必要があり、装置の大型化に繋がるものであった。また、特許文献8の技術によれば、同様に、特定の領域に光沢を付与することは可能であるものの、別途冷却装置を画像形成装置に設ける必要があることから、装置の大型化に繋がるものであった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、簡易な構成で、光沢を必要とする領域に選択的に光沢を付与することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1の画像形成装置は、光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するトナーを用いる画像形成装置であって、像担持体と、前記像担持体を所定の電位に帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された前記像担持体を露光することにより該像担持体上に画像データに応じた静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記トナーを予め貯留するとともに、前記像担持体に形成された静電潜像を該トナーによって現像し該像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記画像データ中の色成分情報に基づいて、発色対象の色または非発色対象の色に対応して予め定められた波長の光を前記トナー像に露光することにより該トナー像を構成するトナーに発色情報を付与する発色情報付与手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写されたトナー像を熱及び圧力の何れか一方または双方により前記記録媒体に定着する定着手段と、前記記録媒体に転写されたトナー像に熱を加えることにより、前記トナー像を構成する各トナーを前記発色情報付与手段によって露光された光の波長に応じた色または該光の波長に応じた色以外の色に発色させる発色手段と、前記記録媒体上の光沢を付与する光沢付与領域を選定する光沢付与領域選定手段と、前記光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域に応じた静電潜像を形成するように前記潜像形成手段を制御すると共に、該静電潜像が前記現像手段によって現像されて形成されたトナー像の内の前記光沢付与領域に応じた領域について非発色状態を維持するように前記発色情報付与手段を制御する制御手段と、を備えている。
本発明の画像形成装置は、光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するトナーを用いる。このトナーは、発色対象の色または非発色対象の色に応じて予め定められた波長の光が露光されることにより、露光された光の波長に対応する色に発色可能な状態または該色を非発色可能な状態を維持するトナーである。
帯電手段によって所定の帯電電位に帯電された像担持体は、潜像形成手段により露光される。この潜像形成手段によって、画像データに応じて変調された光が像担持体に露光されることによって、像担持体上には、画像データに応じた静電潜像が形成される。現像手段は、上記トナーを予め貯留するとともに、この貯留したトナーを像担持体に供給することで、像担持体に形成された静電潜像を該トナーによって現像する。像担持体上の静電潜像がトナーによって現像されると、像担持体上には静電潜像に応じたトナー像が形成される。
発色情報付与手段は、画像データ中の色成分情報に基づいて、発色対象の色または非発色対象の色に対応して予め定められた波長の光をトナー像に露光することにより、該トナー像を構成するトナーに発色情報を付与する。この発色情報付与手段によって発色情報が付与されることによって、露光された光の波長に応じた色に発色可能な状態を維持、または露光された光の波長に応じた色に非発色可能な状態を維持する。
発色情報を付与されたトナー像は、転写手段によって転写された後に、定着手段によって記録媒体に定着される。発色手段は、発色情報が付与されたトナー像を加熱することにより、発色情報が付与されたトナー像を構成する各トナーを発色させる。発色手段によって発色されることにより、トナー像を構成するトナーは、発色情報付与手段によって露光された光の波長に応じた色、または該光の波長に応じた色以外の色に発色される。
光沢付与領域選定手段は、前記記録媒体上の光沢を付与する光沢付与領域を選定する。
制御手段は、光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域と、に応じた静電潜像を形成するように潜像形成手段を制御する。このため、潜像形成手段は、像担持体上に、光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域と、に応じた静電潜像を形成する。
像担持体上に形成された、この静電潜像は、現像手段によって現像される。現像手段によって静電潜像が現像されることで、像担持体上には、静電潜像に応じたトナー像が形成される。
また制御手段は、該静電潜像が現像手段によって現像されて形成されたトナー像の内の光沢付与領域に応じた領域について非発色状態を維持するように前記発色情報付与手段を制御する。
発色情報付与手段では、トナーが非発色の状態を維持するような波長の光をトナー像の光沢付与領域に応じた領域に露光する。
このため、このトナー像が記録媒体に転写及び定着された後に発色手段によって発色されると、記録媒体上には、画像データに応じた画像が形成されると共に、光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域は非発色のまま、トナーのみが定着された状態となることで、光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域に光沢を付与することができる。
このように、本発明の画像形成装置によれば、光沢を付与するための冷却装置等の特別な装置を画像形成装置に設けることなく、光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域に光沢を付与することができるので、簡易な構成で、記録媒体上の光沢を必要とする領域に選択的に光沢を付与することができる。
前記画像データの画像は、複数種類の領域を含み、前記光沢付与領域選定手段は、該複数種類の領域のうちの予め定められた種類の所定領域に基づいて、光沢を付与する光沢付与領域を選定することができる。
光沢付与領域選定手段は、複数領域のうちの予め定められた種類の所定領域に基づいて、例えば、この所定領域に連続する周辺領域、この所定領域上を覆う領域、及びこの所定領域以外の全ての領域等を、光沢を付与する光沢付与領域として選定することで、予め定めた種類の所定領域を基準とする任意の領域に、選択的に光沢を付与することが可能となる。
文字によって示される領域に光沢が付与されると、文字の視認性が低下するという懸念がある。
しかし、前記光沢付与領域選定手段は、前記画像データに含まれるグラフィックデータ及びイメージデータの何れか一方または双方の画像領域を前記所定領域とし、該所定領域に連続する周辺領域を、前記光沢付与領域として選定することができる。このため、記録媒体に形成された文字の視認性が低下することを抑制することができるとともに、選択的に光沢を付与することが可能となる。
前記光沢付与領域として選定する対象となる領域の種類を示す画像種類情報を取得する取得手段を備え、前記光沢付与領域選定手段は、前記取得手段によって取得した画像種類情報の画像種類に対応する領域を前記所定領域とし、該所定領域に連続する周辺領域を前記光沢付与領域として選定することができる。
取得手段は、光沢付与領域として選定する対象となる領域の種類を示す画像種類情報を取得する。取得手段としては、例えば、キーボードやタッチパネル等の入力装置や、外部装置から各種データを入力するための通信装置等がある。
取得手段によって取得した画像種類情報の領域に連続する周辺領域を、光沢付与領域として選定することができるので、記録媒体上に形成された画像データによる画像による画像領域のうちの、任意の領域を、光沢を付与する光沢付与領域として選定することができる。このため、画像データに含まれるグラフィックデータのグラフィック、及びイメージデータのイメージの領域を示す画像種類情報が取得手段によって取得されると、光沢付与領域選定手段は、グラフィック及びイメージの画像領域に連続する周辺領域を、光沢付与領域として選定することができる。
前記発色手段は、前記定着手段と一体的に設けることができる。本発明の画像形成装置で用いられる、トナーの発色には、熱を加える事が好ましい。このため、発色手段と定着手段とを一体的に設ければ、定着手段によりトナーに加えられる熱を同時にトナー発色のために用いることができ、エネルギーを効率良く利用することができると共に、画像形成装置の小型化を図ることができる。
本発明の画像形成装置は、定着後の記録媒体上に光を照射する定着後光照射手段を更に備えることができる。
発色手段によって発色されたトナー中では、発色反応がさらに継続される場合がある。これに対して光照射を行うことにより、トナーの発色されるべき領域中に残存する発色反応に関与する反応性物質を分解または失活させることができ、画像形成後のカラーバランスの変動をより確実に制御したり、背景色の除去及び漂白を行うことが可能となる。
本発明の画像形成装置において、前記トナーが、互いに隔離された状態で存在し、互いに反応した際に発色する第1の成分及び第2の成分と、該第1の成分及び第2の成分のいずれかを含む光硬化性組成物と、を有し、光による発色情報の付与により前記光硬化性組成物が硬化または未硬化の状態を維持することにより、発色可能な状態または非発色の状態を維持するトナーとすることができる。
本発明の画像形成装置は、光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するトナーを用いる画像形成装置であって、像担持体と、前記像担持体を所定の電位に帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された前記像担持体を露光することにより該像担持体上に画像データに応じた静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記トナーを予め貯留するとともに、前記像担持体に形成された静電潜像を該トナーによって現像し該像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記画像データ中の色成分情報に基づいて、発色対象の色または非発色対象の色に対応して予め定められた波長の光を前記トナー像に露光することにより該トナー像を構成するトナーに発色情報を付与する発色情報付与手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写されたトナー像を熱及び圧力の何れか一方または双方により前記記録媒体に定着する定着手段と、前記記録媒体に転写されたトナー像に熱を加えることにより、前記トナー像を構成する各トナーを前記発色情報付与手段によって露光された光の波長に応じた色または該光の波長に応じた色以外の色に発色させる発色手段と、前記記録媒体上の光沢を付与する光沢付与領域を選定する光沢付与領域選定手段と、前記光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域に応じた静電潜像を形成するように前記潜像形成手段を制御すると共に、該静電潜像が前記現像手段によって現像されて形成されたトナー像の内の前記光沢付与領域に応じた領域の発色後の色が白色となるように発色情報付与手段を制御する制御手段と、を備えている。
制御手段は、光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域に応じた領域の発色後の色が白色となるような発色情報を付与するように発色情報付与手段を制御する。
発色情報付与手段は、発色対象の色として白色に対応して予め定められた波長の光、または非発色対象の色としての白色以外の色に対応して予め定められた波長の光を、トナー像の光沢付与領域に応じた領域に露光する。
このため、このトナー像が記録媒体に転写及び定着された後に発色手段によって発色されると、記録媒体上には、画像データに応じた画像が形成されると共に、光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域には白色に発色されたトナーが定着された状態となる。
従って、簡易な構成で、光沢を必要とする領域に選択的に光沢を付与することが可能な画像形成装置を提供することができる。
本発明の画像形成装置によれば、簡易な構成で、光沢を必要とする領域に選択的に光沢を付与することが可能な画像形成装置を提供することができる、という効果が得られる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の画像形成装置は、光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するように制御されるトナーを用いる画像形成装置である。
本発明に用いられるトナーは、例えばトナーの1粒1粒が異なる波長の光で露光されると、該波長に応じた色に発色可能な状態を維持する、あるいは発色しない(非発色)状態を維持する機能を有している。すなわち、トナーがその内部に光による発色情報の付与により発色可能な発色性物質(さらにはこれを含む発色部)を有しており、前記光による発色情報の付与により、トナーが発色可能な状態または非発色可能な状態を維持するように制御されるものである。
ここで、前記「光による発色情報の付与」とは、トナー像を構成する個々のトナー粒子単位で発色/非発色状態や発色した際の色調を制御するために、トナー像の所望の領域に対して選択的に1種類以上の特定波長の光を付与する、あるいは、何らの光を付与しないことを意味する。
光の露光により発色情報が付与されると、トナー像を構成する各トナーは、露光された波長の光に応じた色に発色可能な状態を維持、または露光された波長の光に応じた色を発色しない非発色の状態を維持した状態となる。
トナーは、発色性物質として、互いに反応した際に発色する2種類の反応性成分(第1の成分及び第2の成分と称する)と、この発色性物質を含む発色部(詳細後述)と、を少なくとも含んで構成され、光による発色情報の付与により発色可能な状態または非発色の状態に維持された後に、熱が加えられることにより発色する。
本発明で用いるトナーでは、この第1の成分と第2の成分とは、発色情報が付与されない限り互いの領域への物質拡散が困難な異なるマトリックス内に含まれていること、すなわち互いに隔離された状態で存在する。
具体的には、2種類の反応性成分の第1の成分が第1のマトリックスに含まれ、第2の成分が第1のマトリックス外(第2のマトリックス)に含まれ、第1のマトリックスと第2のマトリックスとの間には、両マトリックス間の物質の拡散が阻害されると共に、熱等の外部刺激が付与された際には、刺激の種類、強度や、組み合わせに応じて両マトリックス間の物質の拡散を可能とするような機能を持つ隔壁が設けられることが好ましい。
このような隔壁を利用して2種類の反応性成分をトナー中に配置するには、マイクロカプセルを利用することが好適であり、トナー内において2種類の反応性成分のうち、第1の成分及び第2の成分の内の何れか一方をマイクロカプセル内に含み、他方をマイクロカプセル外に含むようにすればよい。
なお、第1の成分がマイクロカプセル内に含まれ、第2の成分がマイクロカプセル外に含まれる場合には、マイクロカプセル内部が前記第1のマトリックス、マイクロカプセル外が前記第2のマトリックスに相当する。
このマイクロカプセルは、芯部と、該芯部を被覆する外殻とを有するものであり、熱等の外部刺激が付与されない限りマイクロカプセル内外の物質の拡散を阻害すると共に、外部刺激が付与された際には、刺激の種類、強度や、組み合わせに応じてマイクロカプセル内外の物質の拡散を可能とする機能を有するものであれば特に限定されない。なお芯部には、前記反応性成分の一方が少なくとも含まれる。
また、マイクロカプセルは、光の照射や圧力などの刺激の付与によってマイクロカプセル内外の物質拡散を可能とするものでもよいが、加熱処理によりマイクロカプセル内外の物質拡散を可能とする(外殻の物質透過性が増大する)熱応答性マイクロカプセルであることが特に好ましい。
刺激が付与された際のマイクロカプセル内外の物質拡散は、画像形成時の発色濃度の低下を抑制したり、高温環境下に放置された画像のカラーバランスの変化を抑制する観点からは、不可逆的なものであることが好ましい。
それゆえ、マイクロカプセルを構成する外殻は、加熱処理や光照射等の刺激の付与による軟化、分解、溶解(周囲の部材への相溶)、変形等により、物質透過性が不可逆的に増大する機能を有することが好ましい。
本発明において用いられるトナーとしては、上記機能を発揮できるものであれば特に制限されず、例えば前記特許文献1、2に記載のトナーを挙げることができるが、マイクロカプセルをトナー中に多く存在させ且つマイクロカプセルの偏在を抑制するという観点から、下記トナーを用いることが好ましい。
本発明置では、上述のように、光による発色情報の付与により発色可能な状態または非発色の状態を維持するトナーとして、互いに隔離された状態で存在し、互いに反応した際に発色する第1の成分及び第2の成分と、該第1の成分及び第2の成分のいずれかを含む光硬化性組成物と、を有し、光による発色情報の付与により前記光硬化性組成物が硬化または未硬化の状態を維持することにより、発色可能な状態または非発色の状態を維持するトナー(以下、「Fトナー」という場合がある)を用いることが好ましい。
まず、本発明で用いられるFトナーの発色のメカニズムについて説明する。
本発明におけるトナーは、後述するように、バインダー樹脂中に発色部と呼ばれる光による発色情報が付与されることで、特定の一つの色に発色可能な状態を維持、または特定の一つの色を発色しないような状態(即ち、非発色の状態)を維持することが可能な連続した領域を1つ以上有する。
なお、トナー中に複数の発色部が含まれる場合には、複数の発色部は互いに内部に含まれる材料が混在することのないように隔離された状態で設けられている。
このように、本発明のトナーは、1または複数の、互いに異なる色に発色可能な状態または非発色可能な状態を維持することが可能な連続した領域としての発色部を1または複数有し、図8(A)に示すように、各発色部60は、発色剤を含有するマイクロカプセル50とそれを取り巻く光硬化性組成物58とから構成されている。すなわち、発色部60において、マイクロカプセル50は、光硬化性組成物58中に分散されている。
発色部60の拡大部を示す図8(B)に示されるように、発色部60は、少なくとも、マイクロカプセル50と、発色剤(第1の成分)52と、この発色剤52と近接または接触することで発色させる重合性官能基を有した顕色剤モノマー(第2の成分)54と、光重合開始剤56と、を含んで構成されている。
マイクロカプセル50は、カプセル内部に少なくとも発色剤(第1の成分)52を含有している。このマイクロカプセル50を取り巻く光硬化性組成物58中には、発色剤(第1の成分)52と近接または接触することで発色させる重合性官能基を有した顕色剤モノマー(第2の成分)54と光重合開始剤56とが含まれている。
発色剤(第1の成分)52としては、発色色相の鮮やかさに優れたトリアリール系ロイコ化合物などが好適である。
このロイコ化合物(電子供与性)等の発色剤52を発色させる顕色剤モノマー54としては電子受容性化合物が好ましい。顕色剤モノマー54としては、特にフェノール系化合物が一般的であり、感熱、感圧紙などに利用されている顕色剤から適宜選択できる。
このような電子供与性の発色剤52と、電子受容性の顕色剤モノマー54と、が酸塩基反応することで発色剤52が発色する。
光重合開始剤56としては、可視光により感光し顕色剤モノマー54を重合させるためのトリガーとなる重合性ラジカルを発生する分光増感色素が用いられる。
例えば、R色、G色、B色の如き三原色露光に対して、顕色剤モノマー54が十分な重合反応を進行させることができるように光重合開始剤56の反応促進剤が用いられる。例えば、露光光を吸収する分光増感色素(カチオン)とホウ素化合物(アニオン)からなるイオンコンプレックスを用いることにより、露光により分光増感色素が光励起されホウ素化合物に電子移動することで重合性ラジカルが生成し重合を開始する。
これらの材料を組み合わせることにより、感光性の発色部60として、0.1〜0.2mJ/cm程度の発色記録感度を得ることができる。
上記構成の発色部60に対する発色情報付与のための光照射の有無により、発色部60によっては重合された顕色剤化合物と重合されなかった顕色剤モノマー54とを有するものが存在することになる。
発色情報が付与された後に、加熱などの処理によって、重合されなかった顕色剤モノマー54を有する発色部60では、この顕色剤モノマー54が熱などによって泳動し、マイクロカプセル50の隔壁の空孔を泳動通過してマイクロカプセル中に拡散する。マイクロカプセル50中に拡散された顕色剤モノマー54と発色剤52とは、前述のように発色剤52が塩基性であり、顕色剤モノマー54が酸性であることにより発色剤52を酸塩基反応によって発色させることになる。
一方、重合反応を生じた顕色剤化合物は、この後の加熱などによる発色工程では重合による嵩高さによりマイクロカプセル50の隔壁の空孔を拡散通過できず、マイクロカプセル中の発色剤52と反応ができないため発色することができない。したがって、マイクロカプセル50は無色のままで残ることとなる。すなわち、特定波長光を照射された発色部60は発色されに存在することになる。
発色後、適当な段階で再度全面を白色光源で露光することにより、残留している重合未了の顕色剤モノマー54を全て重合させて安定した画像定着がなされるとともに、残留分光増感色素を分解することで地色の消色が行われる。なお、可視光域に対応する光重合開始剤56の分光増感色素はその色調が最後まで地色として残留してしまうが、この分光増感色素の消色には色/ホウ素化合物の光消色現象を利用することができる。すなわち、光励起された分光増感色素からホウ素化合物に電子移動することで重合性ラジカルが生成するが、このラジカルはモノマーの重合を引き起こす一方で、励起された色素ラジカルと反応して色素の色分解を起し、結果的に色素を消色させることができる。
前記Fトナーでは、このような異なる発色を行なう発色部60(例えば、Y色、M色、C色に発色する)を、それぞれの顕色剤モノマー54が目的とする発色剤52以外の発色剤と干渉し合わない状態(互いに隔離された状態)にして一つのマイクロカプセルとして構成し用いることができる。すなわち、同一のトナー中に、互いに異なる色に発色する発色剤52が含まれる複数の発色部が含まれる場合には、複数の発色部は互いに内部に含まれる材料が混在することのないように隔離された状態で設けられている。
そしてこのトナーでは、発色部60中の、電子供与性の発色剤52を含むマイクロカプセル50以外の空間は、電子受容性の顕色剤モノマー54及び光硬化性組成物58によって埋められており、このような発色部60に光が照射されるため、一粒のトナー粒子における受光効率のよさは、前記特許文献2に開示されたトナーに比べ圧倒的に高い。
さらに、前記のように発色情報付与メカニズムが可逆反応ではないことより、加熱による発色までに時間的制約がないというメリットを有する結果、低速域までのプリントも可能、すなわち、広いスピードレンジに対応可能となり、加えて、加熱による発色が行なわれる定着器等の配置場所についても自由度が高いというメリットも有している。
本発明で用いられるFトナーについて、更に詳細に説明する。
本発明で用いられるFトナーとしては、以下の3つの態様が挙げられる。
Fトナーは、互いに反応した際に発色する第1の成分および第2の成分と、光硬化性組成物と、この光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含み、第1の成分がマイクロカプセルに含まれ、第2の成分が光硬化性組成物中に含まれる態様(第1の態様)、互いに反応した際に発色する第1の成分および第2の成分と、光硬化性組成物を含むマイクロカプセルとを含み、第1の成分がマイクロカプセル外に含まれ、第2の成分が光硬化性組成物内に含まれる態様(第2の態様)、あるいは、互いに反応した際に発色する第1の成分および第2の成分と、第1の成分を含む一のマイクロカプセルと、第2の成分を分散させた光硬化性組成物を含む他のマイクロカプセルとを含む態様(第3の態様)のいずれかであることが好ましい。
これら3つの態様の中では、特に第1の態様が、光による発色情報付与前の安定性、発色の制御等の観点から好ましい。なお、以下のトナーの説明においては、基本的に第1の態様のトナーを前提としてより詳細に説明するが、以下に説明する第1の態様のトナーの構成、材料、製法等は、第2の態様や第3の態様のトナーにおいても、勿論、利用/転用可能である。
なお、上述した熱応答性マイクロカプセルと光硬化性組成物とを組み合わせて用いたFトナーは、以下の2つのタイプのいずれかであることが特に好ましい。
(1)光硬化性組成物が未硬化の状態で加熱処理しても、未硬化の光硬化性組成物中に含まれる第2の成分の物質拡散が抑制され、発色情報付与光の照射によって光硬化性組成物が硬化した後に加熱処理すると、硬化後の光硬化性組成物中に含まれる第2の成分の物質拡散が促進されるタイプのトナー(以下、「光発色型トナー」と称す場合がある)。
(2)光硬化性組成物が未硬化の状態(第2の成分が重合していない状態)で加熱処理すると、未硬化の光硬化性組成物中に含まれる第2の成分の物質拡散が促進され、発色情報付与光の照射によって光硬化性組成物が硬化した後(第2の成分が重合した後)に加熱処理すると、硬化後の光硬化性組成物中に含まれる第2の成分の物質拡散が抑制されるタイプのトナー(以下、「光非発色型トナー」と称す場合がある)。
前記光発色型トナーと光非発色型トナーとの主たる違いは、光硬化性組成物を構成する材料にあり、光発色型トナーでは、光硬化性組成物中に(光重合性を有さない)第2の成分と光重合性化合物とが少なくとも含まれるのに対して、光非発色型トナーは、光硬化性組成物中に、分子中に光重合性基を有する第2の成分が少なくとも含まれる。
なお、光発色型トナーおよび光非発色型トナーに用いられる光硬化性組成物中には、光重合開始剤が含まれていることが特に好ましく、必要に応じてその他種々の材料が含まれていてもよい。
上記光発色型トナーに用いられる光重合性化合物および第2の成分としては、光硬化組成物が未硬化の状態で両者の間に相互作用が働き、光硬化性組成物中での第2の成分の物質拡散が抑制され、発色情報付与光の照射による光硬化性組成物の硬化(光重合性化合物の重合)後の状態で両者の間の相互作用が減少して、光硬化性組成物中での第2の成分の拡散が容易となる材料が用いられる。
従って、光発色型トナーにおいては、加熱処理によりトナーを発色させる工程を経る前に、発色情報の付与として、予め光硬化性組成物を硬化させる波長の光を照射しておくことによって、光硬化性組成物中に含まれる第2の成分の物質拡散が容易な状態となる。このため、加熱処理された際に、マイクロカプセルの外殻の溶解等によって、マイクロカプセル内の第1の成分と光硬化性組成物中の第2の成分との反応(発色反応)が起こる。
逆に、発色情報の付与として、光硬化性組成物を硬化させる波長の光を照射せずに、そのまま加熱処理しても第2の成分は光重合性化合物にトラップされ、マイクロカプセル中の第1の成分と接触することができず、第1の成分と第2の成分との反応(発色反応)が起こらない。
以上説明したように、光発色型トナーでは、発色情報の付与として、光硬化性組成物を硬化させる特定の波長領域内の波長の光の照射の有無と、加熱処理とを組み合わせて付与することによって、第1の成分と第2の成分との反応(発色反応)を制御できるため、トナーの発色を制御できる。
また、光非発色型トナーにおいては、第2の成分自体が光重合性を有するため、発色情報の付与として光を照射したとしても、この光の波長が光硬化性組成物を硬化させる特定波長領域内の波長でなければ、光硬化性組成物中に含まれる第2の成分の物質拡散が容易な状態を保てるため、この状態で加熱処理するとマイクロカプセルの外殻の溶解等によって、マイクロカプセル内の第1の成分と光硬化性組成物中の第2の成分との反応(発色反応)が起こる。
逆に、加熱処理前に光硬化性組成物を硬化させる特定波長領域内の波長の光が照射されると、光硬化性組成物中に含まれる第2の成分同士が重合してしまうため、光硬化性組成物中に含まれる第2の成分の物質拡散が困難となる。それゆえ、加熱処理しても第2の成分は、マイクロカプセル中の第1の成分と接触することができず、第1の成分と第2の成分との反応(発色反応)が起こらない。
以上説明したように、光非発色型トナーでは、発色情報の付与として、光硬化性組成物を硬化させる特定波長領域内の波長の光の照射の有無と、加熱処理とを組み合わせて付与することによって、第1の成分と第2の成分との反応(発色反応)を制御できるため、トナーの発色を制御できる。
次に、前記Fトナーの好適な構造について、トナーが、前記光硬化性組成物と、この光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルと、を含む場合についてより詳細に説明する。
この場合、トナーは光硬化性組成物と、この光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含む発色部を1つのみ有するものであってもよいが、2つ以上有することが好ましい。
ここで、上記「発色部」とは、前述のように外部刺激が付与された際に、特定のひとつの色に発色可能な連続した領域を意味する。
なお、トナーに2以上の発色部が含まれる場合、同じ色に発色可能な1種類の発色部のみがトナー中に含まれていてもよいが、互いに異なる色に発色可能な2種類以上の発色部が同一のトナー中に含まれることが特に好ましい。その理由は、ひとつのトナー粒子の発色可能な色が、前者の場合は1種類のみに限定されるが、後者の場合は2種類以上とすることができるからである。
例えば、互いに異なる色に発色可能な2種類以上の発色部としては、イエロー色に発色可能なイエロー発色部と、マゼンタ色に発色可能なマゼンタ発色部と、シアン色に発色可能なシアン発色部とを含むような組み合わせが挙げられる。
この場合、例えば、外部刺激の付与によりいずれか1種類の発色部のみが発色した場合には、トナーは、イエロー、マゼンタ、あるいは、シアンのいずれかの色に発色することができ、いずれか2種類の発色部が発色した場合には、これら2種類の発色部の発色した色を組み合わせた色に発色することができ、ひとつのトナー粒子で、多様な色を表現することが可能となる。
なお、トナー中に互いに異なる色に発色可能な2種類以上の発色部が含まれる場合の発色する色の制御は、各々の種類の発色部に含まれる第1の成分および第2の成分の種類や組み合わせを異なるものとすることの他に、各々の種類の発色部に含まれる光硬化性組成物の硬化に用いる光の波長を異なるものとすることにより実現できる。
すなわち、この場合、発色部の種類毎に発色部に含まれる光硬化性組成物の硬化に必要な光の波長が異なるため、発色情報の付与には、発色部(詳細には、発色部の光硬化性組成物)の種類に応じた波長の異なる複数種の光を用いればよい。
発色部に含まれる光硬化性組成物の硬化に必要な光の波長を異なるものとするには、発色部の種類毎に異なる波長の光に感応する光重合開始剤を光硬化性組成物中に含有させることが好適である。
例えば、イエロー、マゼンタ、および、シアンに発色可能な3種類の発色部がトナー中に含まれる場合、各々の種類の発色部に含まれる光硬化性組成物として、同一の光量で波長のみを除々に変化させたときに、光の波長が405nm、532nmおよび657nmのいずれかの波長の光が照射されたときに最も硬化された状態となる材料を用いれば、照射する光の波長を変化させることによって、トナーを所望の色に発色させることができる。なお、このトナーに照射する光の波長は、可視域から選択することもできるが、紫外域から選択してもよい。
本発明に用いるトナーは、従来の顔料等の着色剤を用いたトナーに用いられるのと同様な結着樹脂を主成分とする母材を含むものであってもよい。この場合、母材中に、前記2以上の発色部の各々が粒子状のカプセルとして分散していることが好ましい(以下、カプセル状のひとつの発色部を「感光・感熱カプセル」と称する場合がある)。また、母材中には、従来の顔料等の着色剤を用いたトナーと同様に離型剤や、種々の添加剤が含まれていてもよい。
感光・感熱カプセルは、マイクロカプセルや光硬化性組成物を含む芯部と、該芯部を被覆する外殻とを有し、この外殻は、後述するトナーの製造過程や、トナーの保管時において、感光・感熱カプセル内のマイクロカプセルや光硬化性組成物を感光・感熱カプセル外に漏れないように安定して保持できるものであれば特に限定されない。
しかしながら、本発明においては、後述するトナーの製造過程において、第2の成分が外殻を透過して感光・感熱カプセル外のマトリックスへ流出したり、他の色に発色可能な感光・感熱カプセル中の第2の成分が外殻を透過して流入したりするのを防ぐために、非水溶性樹脂からなる結着樹脂や離型材等の非水溶性材料を主成分として含むものであることが好ましい。
次に、前記Fトナーに用いられるトナー構成材料や、各トナー構成材料を調整する際に用いる材料・方法等について以下により詳細に説明する。
この場合、トナーには、上記第1の成分、上記第2の成分、上記第1の成分を含むマイクロカプセル、上記第2の成分を含む光硬化性組成物が少なくとも用いられ、光硬化性組成物中には光重合開始剤が含まれることが特に好ましく、種々の助剤等が含まれていてもよい。また、マイクロカプセル内(芯部)には第1の成分が固体状態で存在していてもよいが、溶媒と共に存在していてもよい。
なお、前記光非発色型トナーにおいては、第1の成分として電子供与性無色染料又はジアゾニウム塩化合物等が用いられ、第2の成分として光重合性基を有する電子受容性化合物又は光重合性基を有するカプラー化合物等が用いられる。また、前記光発色型トナーにおいては、第1の成分としては、電子供与性無色染料が用いられ、第2の成分としては電子受容性化合物(「電子受容性顕色剤」あるいは「顕色剤」と称す場合がある)が用いられ、光重合性化合物としてはエチレン性不飽和結合を有する重合可能な化合物が用いられる。
以上に列挙した材料に加えて、更に、従来の着色剤を用いたトナーを構成する材料と同様の各種材料;結着樹脂、離型剤、内添剤、外添剤等を必要に応じて適宜利用することができる。以下、各材料等についてより詳細に説明する。
−第1の成分および第2の成分−
第1の成分および第2の成分の組合せとしては、下記(ア)〜(ツ)の組合せを好適に挙げることができる(下記例において、それぞれ前者が第1の成分、後者が第2の成分を表す。)。
(ア)電子供与性無色染料と電子受容性化合物との組合せ。
(イ)ジアゾニウム塩化合物とカップリング成分(以下、適宜「カプラー化合物」と称する。)との組合せ。
(ウ)ベヘン酸銀、ステアリン酸銀等の有機酸金属塩と、プロトカテキン酸、スピロインダン、ハイドロキノン等の還元剤との組合せ。
(エ)ステアリン酸第二鉄、ミリスチン酸第二鉄等の長鎖脂肪酸鉄塩と、タンニン酸、没食子酸、サリチル酸アンモニウム等のフェノール類との組合せ。
(オ)酢酸、ステアリン酸、パルミチン酸等のニッケル、コバルト、鉛、銅、鉄、水銀、銀塩のような有機酸重金属塩と、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、硫化カリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属硫化物との組合せ、又は前記有機酸重金属塩と、s−ジフェニルカルバジド、ジフェニルカルバゾン等の有機キレート剤との組合せ。
(カ)銀、鉛、水銀、ナトリウム等の硫酸塩等の重金属硫酸塩と、ナトリウムテトラチオネート、チオ硫酸ソーダ、チオ尿素等の硫黄化合物との組合せ。
(キ)ステアリン酸第二鉄等の脂肪族第二鉄塩と、3,4−ヒドロキシテトラフェニルメタン等の芳香族ポリヒドロキシ化合物との組合せ。
(ク)シュウ酸銀、シュウ酸水銀等の有機酸金属塩と、ポリヒドロキシアルコール、グリセリン、グリコール等の有機ポリヒドロキシ化合物との組合せ。
(ケ)ペラルゴン酸第二鉄、ラウリン酸第二鉄等の脂肪酸第二鉄塩と、チオセシルカルバミドやイソチオセシルカルバミド誘導体との組合せ。
(コ)カプロン酸鉛、ペラルゴン酸鉛、ベヘン酸鉛等の有機酸鉛塩と、エチレンチオ尿素、N−ドデシルチオ尿素等のチオ尿素誘導体との組合せ。
(サ)ステアリン酸第二鉄、ステアリン酸銅等の高級脂肪族重金属塩とジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛との組合せ。
(シ)レゾルシンとニトロソ化合物との組合せのようなオキサジン染料を形成するもの。
(ス)ホルマザン化合物と還元剤および/又は金属塩との組合せ。
(セ)保護された色素(又はロイコ色素)プレカーサーと脱保護剤との組合せ。
(ソ)酸化型発色剤と酸化剤との組合せ。
(タ)フタロニトリル類とジイミノイソインドリン類との組合せ。(フタロシアニンが生成する組合せ。)
(チ)イソシアナート類とジイミノイソインドリン類との組合せ(着色顔料が生成する組合せ)。
(ツ)顔料プレカーサーと酸または塩基との組合せ(顔料が形成する組合せ)。
上記に列挙した第1の成分としては、実質的に無色の電子供与性無色染料又はジアゾニウム塩化合物が好ましい。
前記電子供与性無色染料としては、従来より公知のものを使用することができ、前記第2の成分と反応して発色するものであれば全て使用することができる。具体的には、フタリド系化合物、フルオラン系化合物、フェノチアジン系化合物、インドリルフタリド系化合物、ロイコオーラミン系化合物、ローダミンラクタム系化合物、トリフェニルメタン系化合物、トリアゼン系化合物、スピロピラン系化合物、ピリジン系、ピラジン系化合物、フルオレン系化合物等の各種化合物を挙げることができる。
前記第2の成分としては、前記光非発色型トナーの場合は同一分子内に光重合性基および第1の成分と反応して発色する部位とを有する実質的に無色化合物であり、光重合性基を有する電子受容性化合物又は光重合性基を有するカプラー化合物等の第1の成分と反応して発色し、かつ光に反応して重合し、硬化するという両機能を有するものであれば全て使用することができる。
前記光重合性基を有する電子受容性化合物、即ち、同一分子中に電子受容性基と光重合性基とを有する化合物としては、光重合性基を有し、かつ第1の成分の一つである電子供与性無色染料と反応して発色し、かつ光重合して硬化しうるものであれば全て使用することができる。
また、光発色型トナーの場合の第2の成分である電子受容性顕色剤としては、フェノール誘導体、含硫フェノール誘導体、有機のカルボン酸誘導体(例えば、サリチル酸、ステアリン酸、レゾルシン酸等)、及びそれらの金属塩等、スルホン酸誘導体、尿素もしくはチオ尿素誘導体等、酸性白土、ベントナイト、ノボラック樹脂、金属処理ノボラック樹脂、金属錯体等が挙げられる。
さらに、光発色型トナーには、光重合性化合物としてエチレン性不飽和結合を有する重合可能な化合物が用いられ、これはアクリル酸及びその塩、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類などの分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する重合性化合物である。
次に、前記光重合開始剤について説明する。前記光重合開始剤は、発色情報付与光を照射することによりラジカルを発生して光硬化性組成物内で重合反応を起こし、かつその反応を促進させることができる。この重合反応により光硬化性組成物が硬化する。
前記光重合開始剤は、公知のものの中から適宜選択することができ、中でも、300〜1000nmに最大吸収波長を有する分光増感化合物と、該分光増感化合物と相互作用する化合物と、を含有するものであることが好ましい。
但し、前記分光増感化合物と相互作用する化合物が、その構造内に300〜1000nmに最大吸収波長を有する色素部とボレート部との両構造を併せ持つ化合物であれば、前記分光増感色素を用いなくてもよい。
前記分光増感化合物と相互作用する化合物としては、前記第2の成分中の光重合性基と光重合反応を開始しうる公知の化合物の中から、1種又は2種以上の化合物を適宜選択して使用することができる。
この化合物を前記の分光増感化合物と共存させることにより、その分光吸収波長領域の照射光に敏感に感応し、高効率にラジカルを発生させうることから、高感度化が図れ、かつ紫外〜赤外領域にある任意の光源を用いてラジカルの発生を制御することができる。
前記「分光増感化合物と相互作用する化合物」としては、有機系ボレート塩化合物、ベンゾインエーテル類、トリハロゲン置換メチル基を有するS−トリアジン誘導体、有機過酸化物又はアジニウム塩化合物が好ましく、有機系ボレート塩化合物がより好ましい。この「分光増感化合物と相互作用する化合物」を前記分光増感化合物と併用して用いることにより、露光した露光部分に局所的に、かつ効果的にラジカルを発生させることができ、高感度化を達成することができる。
また、光硬化性組成物には重合反応を促進する目的で、さらに助剤として、酸素除去剤(oxygen scavenger)又は活性水素ドナーの連鎖移動剤等の還元剤や連鎖移動的に重合を促進するその他の化合物を添加することもできる。
前記酸素除去剤としては、ホスフィン、ホスホネート、ホスファイト、第1銀塩又は酸素により容易に酸化されるその他の化合物が挙げられる。具体的には、N−フエニルグリシン、トリメチルパルビツール酸、N,N−ジメチル−2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリン酸が挙げられる。さらに、チオール類、チオケトン類、トリハロメチル化合物、ロフィンダイマー化合物、ヨードニウム塩類、スルホニウム塩類、アジニウム塩類、有機過酸化物、アジド類等も重合促進剤として有用である。
Fトナーでは、電子供与性無色染料やジアゾニウム塩化合物のような第1の成分をマイクロカプセルに内包して使用する。
マイクロカプセル化する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、米国特許第2800457号、同28000458号に記載の親水性壁形成材料のコアセルベーションを利用した方法、米国特許第3287154号、英国特許第990443号、特公昭38−19574号公報、同42−446号公報、同42−771号公報等に記載の界面重合法、米国特許第3418250号、同3660304号に記載のポリマー析出による方法、米国特許第3796669号に記載のイソシアネートポリオール壁材料を用いる方法、米国特許第3914511号に記載のイソシアネート壁材料を用いる方法、米国特許第4001140号、同4087376号、同4089802号に記載の尿素−ホルムアルデヒド系、尿素ホルムアルデヒド−レゾルシノール系壁形成材料を用いる方法、米国特許第4025455号に記載のメラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ヒドロキシブロビルセルロース等の壁形成材料を用いる方法、特公昭36−9168号、特開昭51−9079号に記載のモノマーの重合によるin situ法、英国特許第952807号、同965074号に記載の電解分散冷却法、米国特許第3111407号、英国特許第930422号に記載のスプレードライング法、特公平7−73069号公報、特開平4−101885号公報、特開平9−263057号公報に記載の方法等が挙げられる。
使用しうるマイクロカプセル壁の材料は、油滴内部及び/又は油滴外部に添加される。前記マイクロカプセル壁の材料としては、例えば、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ポリスチレン、スチレンメタクリレート共重合体、スチレン−アクリレート共重合体等が挙げられる。中でも、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネートが好ましく、ポリウレタン、ポリウレアがより好ましい。前記高分子物質は、2種以上併用して用いることもできる。
マイクロカプセルの体積平均粒径は0.1〜3.0μmの範囲内となるように調整することが好ましく、0.3〜1.0μmの範囲内となるように調整することが更に好ましい。
前記感光・感熱カプセルにはバインダーが含まれていてもよく、これは、1つの発色部を有するトナーにおいても同様である。
バインダーとしては、前記光硬化性組成物の乳化分散に用いるバインダーと同様のもの、第1の反応性物質をカプセル化する際に用いる水溶性高分子のほか、ポリスチレン、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリメチルアクリレート,ポリブチルアクリレート,ポリメチルメタクリレート,ポリブチルメタクリレートやそれらの共重合体等のアクリル樹脂、フェノール樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、エチルセルロース、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の溶剤可溶性高分子、或いは、これらの高分子ラテックスを用いることもできる。中でも、ゼラチン及びポリビニルアルコールが好ましい。また、バインダーとして後述する結着樹脂を用いてもよい。
また、Fトナーには、従来のトナーに用いられている結着樹脂を用いることができる。結着樹脂は、例えば、母材中に感光・感熱カプセルが分散した構造を有するトナーでは、母材を構成する主成分や感光・感熱カプセルの外殻を構成する材料として利用することができるがこれに限定されるものではない。
結着樹脂としては特に限定されず、公知の結晶性や非晶性の樹脂材料を用いることができる。特に低温定着性を付与するには、シャープメルト性がある結晶性ポリエステル樹脂が有用である。また、無定形高分子(非晶質樹脂)としては、スチレンアクリル系樹脂、ポリエステル樹脂など公知の樹脂材料を用いることができるが、非結晶性ポリエステル樹脂が特に好ましい。
その他、Fトナーは、上記に列挙した以外のその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、離型剤、無機微粒子、有機微粒子、帯電制御剤等の従来のトナーに用いられている公知の各種添加剤等が挙げられる
なお、本発明のFトナーの前記第1成分、第2成分は、発色する前の状態において予め着色していてもよいが、実質的に無色の物質であることが特に好ましい。
次に、Fトナーの製造方法について簡単に説明する。
Fトナーは、凝集合一法等の公知の湿式製法を利用して作製されることが好ましい。特に、互いに反応した際に発色する第1の成分および第2の成分と、光硬化性組成物と、該光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含み、前記第1の成分が前記マイクロカプセルに含まれ、前記第2の成分が前記光硬化性組成物中に含まれる構造を有するトナーの作製に湿式製法は好適である。
なお、上記構造を有するトナーに用いられるマイクロカプセルは熱応答性マイクロカプセルであることが特に好ましいが、光等、その他の刺激に応答するマイクロカプセルであってもよい。
トナーの製造には、公知の湿式製法が利用できるが、湿式製法の中でも最高プロセス温度を低く抑えることができると共に、様々な構造を有するトナーの作製が容易であることから凝集合一法を利用することが特に好ましい。
また、従来の顔料や結着樹脂を主成分とするトナーと比べると、上記構造を有するトナーは、低分子成分を主成分として含む光硬化性組成物が多く含まれるため、トナーの造粒過程で得られる粒子の強度は不十分となりやすいが、凝集合一法では、高いせん断力を必要としないため、この点でも凝集合一法を利用することは好適である。
一般的に、凝集合一法は、トナーを構成する各種材料の分散液を調製した後、2種類以上の分散液を混合した原料分散液中で凝集粒子を形成する凝集工程と、原料分散液に形成された凝集粒子を融合する融合工程とを含むものであり、必要に応じて凝集工程と融合工程との間に、凝集粒子の表面に被覆層を形成する成分を付着させて被覆層を形成する付着工程(被覆層形成工程)とが実施されるものである。
Fトナーの製造においても、原料として使用する各種分散液の種類や組み合わせは異なるものの、凝集工程、融合工程の他に、必要に応じて付着工程を適宜組み合わせることによりトナーを作製することができる。
例えば、樹脂中に感光・感熱カプセル分散構造を有するトナーの場合には、まず、(a1)第1の成分を含むマイクロカプセルを分散させたマイクロカプセル分散液と、第2の成分を含む光硬化性組成物を分散させた光硬化性組成物分散液とを含む原料分散液中にて第1の凝集粒子を形成する第1の凝集工程と、(b1)前記第1の凝集粒子が形成された原料分散液に、樹脂粒子を分散させた第1の樹脂粒子分散液を添加して、前記凝集粒子表面に前記樹脂粒子を付着させる付着工程と、(c1)前記樹脂粒子をその表面に付着させた凝集粒子を含む原料分散液を加熱して融合させ、第1の融合粒子(感光・感熱カプセル)を得る第1の融合工程とを経ることにより、互いに異なる色に発色可能な1種類以上の感光・感熱カプセル分散液を調製する。
続いて、(d1)前記1種類以上の感光・感熱カプセル分散液と、樹脂粒子を分散させた第2の樹脂粒子分散液とを混合した混合溶液中にて、第2の凝集粒子を形成する第2の凝集工程と、(e1)前記第2の凝集粒子を含む混合溶液を加熱して、第2の融合粒子を得る第2の融合工程とを経ることにより、感光・感熱カプセル分散構造を有するトナーを得ることができる。
なお、第2の凝集工程で用いる感光・感熱カプセル分散液の種類は2種類以上が好ましい。また、(a1)〜(c1)工程を経て得られた感光・感熱カプセルをそのままトナー(すなわち1つの発色部のみを含むトナー)として利用してもよい。
また、1つの発色部のみを含むトナーを作製する場合、上述した付着工程の代わりに、前記第1の凝集粒子が形成された原料分散液に、離型剤を分散させた離型剤分散液を添加して、凝集粒子表面に離型剤を付着させる第1の付着工程と、第1の付着工程を経た後の原料分散液に、樹脂粒子を分散させた第1の樹脂粒子分散液を添加して、この離型剤を表面に付着させた凝集粒子表面に樹脂粒子を付着させる第2の付着工程とを実施してもよい。
本発明に用いることが可能なFトナーの体積平均粒径は、特に限定されず、トナーの構造や、トナー中に含まれる発色部の種類・数に応じて適宜調整することができる。
しかしながら、トナー中に含まれる互いに異なる色に発色可能な発色部の種類が2〜4種類前後(例えば、トナーがイエロー、シアン、マゼンタの各々に発色可能な3種類の発色部を含むような場合)であれば、各々のトナー構造に応じた体積平均粒径は以下の範囲内であることが好ましい。
例えば、トナーの構造が樹脂中に感光・感熱カプセル(発色部)分散構造の場合には、トナーの体積平均粒径は5〜40μmの範囲内が好ましく、10〜20μmの範囲内がより好ましい。また、このような粒径を有する感光・感熱カプセル分散構造型のトナー中に含まれる感光・感熱カプセルの体積平均粒径は1〜5μmの範囲内であることが好ましく、1〜3μmの範囲内であることが好ましい。
前記トナーの体積平均粒径が5μm未満では、トナー中に含まれる発色成分量が少なくなるため色再現性が悪化したり、画像濃度が低下してしまう場合がある。また、体積平均粒径が40μmを超えると、画像表面の凹凸が大きくなり、画像表面の光沢ムラが発生してしまう場合があり、また画質が低下する場合がある。
なお、その内部に複数の感光・感熱カプセルを分散させた感光・感熱カプセル分散構造型のトナーは、従来の着色剤を用いた小径トナー(体積平均粒径5〜10μm程度)と比べると粒径が大きくなる傾向にあるものの、画像の解像度は、トナーの粒径ではなく感光・感熱カプセルの粒径により決定されるため、より高精細な画像を得ることができる。加えて、粉体流動性にも優れるため、外添剤の量が少なくても十分な流動性が確保できると共に、現像性やクリーニング性も向上させることができる。
一方、1つの発色部のみを有するトナーの場合には、上述した場合と比べると小径化がより容易であり、その体積平均粒径は3〜8μmの範囲内が好ましく、4〜7μmの範囲内が好ましい。体積平均粒径が3μm未満の場合には粒径が小さすぎるために粉体流動性が十分に得られなくなったり、十分な耐久性が得られない場合がある。また、体積平均粒径が8μmを超えると、高精細な画像が得られなくなる場合がある。
本発明には、以上説明したFトナーをはじめ、光照射により(あるいは光が照射されないことにより)発色または非発色の状態を維持するように制御されるトナーであれば、用いる構成材料、トナーの構造、発色機構等によらず用いることができる。
本発明に用いることができるトナーは、体積平均粒度分布指標GSDvが1.30以下であり、且つ、体積平均粒度分布指標GSDvと数平均粒度分布指標GSDpとの比(GSDv/GSDp)が、0.95以上であることが好ましい。
更に好ましくは、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であり、且つ、体積平均粒度分布指標GSDvと数平均粒度分布指標GSDpとの比(GSDv/GSDp)が、0.97以上であることが更に好ましい。
体積分布指標GSDvが1.30を超えた場合には、画像の解像性が低下する場合があり、また、体積平均粒度分布指標GSDvと数平均粒度分布指標GSDpの比(GSDv/GSDp)が0.95未満の場合、トナーの帯電性低下やトナーの飛散、カブリ等が発生し画像欠陥を招く場合がある。
なお、本発明において、トナーの体積平均粒径や、上記した体積平均粒度分布指標GSDv、及び数平均粒度分布指標GSDpの値は、次のようにして測定し算出した。
まず、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)等の測定器を用いて測定されたトナーの粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、個々のトナー粒子の体積および数について小径側から累積分布を描き、累積16%となる粒径を、体積平均粒子径D16v、および、数平均粒子径D16pと定義し、累積50%となる粒径を、体積平均粒子径D50v、および、数平均粒子径D50pと定義する。同様に、累積84%となる粒径を、体積平均粒子径D84v、および、数平均粒子径D84pと定義する。この際、体積平均粒度分布指標(GSDv)は、(D84v/D16v)1/2として定義され、数平均粒度指標(GSDp)は、(D84p/D16p)1/2として定義されるこれらの関係式を用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)および数平均粒度指標(GSDp)を算出できる。
また、前記マイクロカプセルや感光・感熱カプセルの体積平均粒径は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置(LA−700、堀場製作所製)を用いて測定することができる。
また、本発明のトナーは、下式(1)で表される形状係数SF1が、110〜130の範囲内であることが好ましい。
SF1=(ML/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(1)
〔但し、上記式(1)において、MLはトナーの最大長(μm)を表し、Aはトナーの投影面積(μm)を表す。〕
形状係数SF1が110未満の場合には、画像形成の際に転写工程で、像担持体上にトナーが残留しやすくなるため、この残留トナーの除去が必要となるが、残留トナーをブレード等によりクリーニングする際のクリーニング性を損ないやすく、結果として画像欠陥を生じる場合がある。
一方、形状係数SF1が130を超える場合には、トナーを現像剤として使用する場合に、現像器内でのキャリアとの衝突によりトナーが破壊される場合がある。この際、結果として微粉が増加したり、これによってトナー表面に露出した離型剤成分により像担持体上等が汚染され帯電特性を損なうことがあるばかりでなく、微粉に起因するかぶりの発生等の問題を起こすことがある。
形状係数SF1はルーゼックス画像解析装置(株式会社ニレコ製、FT)を用いて以下のように測定した。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個以上のトナーについて最大長(ML)と投影面積(A)を測定し、個々のトナーについて、トナーの最大長の2乗、及び投影面積を算出し、上記式(1)により形状係数SF1を求めた。
本発明に用いられるトナーは、そのまま一成分現像剤として用いてもよいが、本発明では、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤におけるトナーとして使用することが好ましい。
ここで、1種類の現像剤でカラー画像が形成できるという点からは、現像剤は、(1)前記光硬化性組成物と、該光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含む発色部を2種類以上有するトナーを1種類有し、且つ、前記トナー中に含まれる2種類以上の発色部が互いに異なる色に発色可能であるタイプの現像剤、あるいは、(2)前記光硬化性組成物と、該光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含む発色部を1つ有するトナーを2種類以上混合した状態で有し、且つ、前記2種類以上のトナーの発色部が互いに異なる色に発色可能であるタイプの現像剤であることが好ましい。
例えば、前者のタイプの現像剤では、トナー中に3種類の発色部が含まれ、且つ、3種類の発色部が、イエロー色に発色可能なイエロー発色部、マゼンタ色に発色可能なマゼンタ発色部及びシアン色に発色可能なシアン発色部からなることが好ましく、後者のタイプの現像剤では、発色部がイエロー色に発色可能なイエロー発色性トナーと、発色部がマゼンタ色に発色可能なマゼンタ発色性トナーと、発色部がシアン色に発色可能なシアン発色性トナーとが混合した状態で現像剤中に含まれることが好ましい。
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、芯材表面に樹脂を被覆してなることが好ましい。キャリアの芯材としては、上記条件を満たしていれば特に規定されないが、例えば、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属、これらとマンガン、クロム、希土類等との合金、及びフェライト、マグネタイト等の磁性酸化物等が挙げられるが、芯材表面性、芯材抵抗の観点から、好ましくはフェライト、特にマンガン、リチウム、ストロンチウム、マグネシウム等との合金が挙げられる。
また、 芯材表面を被覆する樹脂としては、マトリックス樹脂として使用できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
上記二成分現像剤における、本発明のトナーと上記キャリアとの混合比(質量比)としては、トナー:キャリア=1:100〜30:100程度の範囲が好ましく、3:100〜20:100程度の範囲がより好ましい。
次に、本発明の画像形成装置について説明する。
本発明の画像形成装置は、上記Fトナーを用い、電子写真方式を応用してカラー画像を得るものである。
本発明の画像形成装置における画像形成プロセスは、いわゆる電子写真プロセス、誘電体上にイオンなどで静電潜像を形成するプロセス(イオノグラフィ)、または、一様帯電した誘電体に、サーマルヘッドの熱により画像情報に応じて静電潜像を形成するプロセス、さらに、静電潜像を利用するものではなく、たとえば、磁気潜像を形成してトナー画像を形成するプロセス、粘着性のインク滴を像担持体に画像情報に応じて形成し、トナー画像を形成するプロセス、など特に制限されない。
図1に示すように、本発明の画像形成装置10は、通常の電子写真プロセスに用いる感光体(像担持体)11を含んで構成されている。感光体11は、所定方向(図1中、矢印A方向)に回転可能に設けられている。感光体11の外周面側の近傍には、感光体11の回転方向に添って、帯電装置(帯電手段)12、露光装置(露光手段)14、現像装置(現像手段)16、発色情報付与装置28、及び転写装置(転写手段)18が設けられている。
感光体11としては、公知のいかなるものも用いることができる。例えば、導電性基体上にSe、a−Si等の無機の感光層、あるいは単層若しくは多層の有機感光層を形成したものである。ベルト状感光体の場合は、基体としてPET、PC等の透明樹脂が使用でき、その厚みはベルト状感光体を張架するロールの径、張力等の設計事項から決められ、おおよそ10〜500μm程度の範囲である。その他の層構成等はドラムの場合と同様である。
なお、後述する発色情報付与装置28による露光が、感光体11の背面(感光体の内側)から行われる場合には、前記基体を透明な樹脂等とした透明感光体を用いることができる。透明感光体の場合には、感光体基体として露光光に対して透明な材質を用いる。
ここで、「透明」とは、入射した光に対して出射した光の透過率(出射光/入射光)が、使用する波長域において50%以上であることをいう。この場合には、例えば、基材用材料としてガラス、プラスチック材料が用いられ電極形成の為に、外表面に導電層が形成されるが、基材材料自体が導電化処理されていてもよい。なお、透明感光体を用いない場合は、上述の透明基体のほかに通常用いられるアルミウムなどの金属円筒体やニッケルシームレスベルトなどの基体材料も用いることができる。
また、発色情報付与のための露光は、通常の潜像形成のための露光よりかなり強い強度で行われるため(発色情報付与に供する光のエネルギー量は、通常の電子写真プロセスに使用される感光体の露光量(2mJ/m)の約1000倍程度必要)、感光体11へのダメージが心配されるが、例えば、感光体11の電荷発生層の光感度を従来の1/1000とすれば、バランスが取れるので問題とはならない。
さらに、感光体11の表面には、発色情報付与のための露光による感光体11の劣化を防止する機能を持たせることが好ましい。具体的には、感光層の表面に潜像形成のための露光光のみ透過し、発色情報付与のための露光光を反射する若しくは吸収する(ただし、潜像形成のための露光光は透過する)表面層を設けることが有効である。該表面層としては、ダイクロイックミラーコート(反射)、光吸収物質を分散したシャープカットフィルター(吸収)などを挙げることができる。
一方、イオノグラフィによりトナー像を形成する場合は、感光体11の代わりに誘電体を用いる。誘電体としても、同様の理由から透明誘電体を用いることが好ましい。
上記透明誘電体としては、前記透明感光体における感光層の代わりに透明誘電体層、例えば、PET、PC等の透明プラスチックを用いたものを使用することができる。
帯電装置12は、感光体11の外周表面を所定電位となるように帯電させる。
感光体11の帯電を行う帯電装置12としては、公知の帯電装置を使用することができる。接触方式である場合は、ロール、ブラシ、磁気ブラシ、ブレード等が使用でき、非接触の場合は、コロトロン、スコロトロン等が使用できる。帯電装置12としてはこれらに限られるものではない。
これらの中でも、帯電補償能力とオゾン発生量とのバランスから、接触型帯電器が好ましく用いられる。接触帯電方式は、感光体11表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより感光体11表面を帯電させるものである。すなわち、この場合には、帯電装置12は、図示は省略するが、導電性部材と、この導電性部材に電圧を印加するための電圧印加部と、を含んで構成するようにすればよい。
この導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン電極状、あるいはロール状等何れでもよいが、特にロール状部材が好ましい。通常、ロール状部材は外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層と芯材から構成される。さらに必要に応じて、抵抗層の外側に保護層を設けることができる。
これらの導電性部材を用いて感光体11を帯電させる方法としては、導電性部材に電圧印加部によって電圧を印加するが、印加電圧は直流電圧、あるいは直流電圧に交流電圧を重畳したものが好ましい。
電圧の範囲としては、直流のみで帯電させる場合は、絶対値で所望の表面電位+500V程度の正または負が好ましく、その値は、700〜1500Vの範囲である。交流電圧を重畳する場合は、その直流値はおおよそ所望の表面電位±50V程度とし、交流のピーク間電圧(Vpp)が400〜1800V、好ましくは800〜1600V、交流電圧の周波数は50〜20000Hz、好ましくは100〜5000Hzであり、サイン波、方形波、三角波がいずれも使用可能である。
帯電電位は、電位の絶対値で150〜700Vの範囲に設定することが好ましい。
露光装置14は、画像形成装置10において記録する画像の画像データに基づいて変調した光によって感光体11表面を露光することで、帯電装置12によって帯電された感光体11表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する。
感光体11上に静電潜像を形成する露光装置14としては、公知の露光装置を使用することができ、例えばレーザスキャニングシステム、LEDイメージバーシステム、アナログ露光手段、さらにはイオン流制御ヘッド等などを用いることができる。これら以外にも今後開発される新規な露光手段が本発明の効果を達成する限り使用できる。
露光装置14から感光体11に露光する光の波長は、感光体11の分光感度領域にあるものが使用される。これまで、半導体レーザーの波長として780nmm付近に発振波長を有する近赤外が主流であるが、600nm台の発振波長レーザーや青色レーザーとして400〜450nm近傍に発振波長を有するレーザーも利用が可能である。また、カラー画像形成のためにはマルチビーム出力が可能なタイプの面発光型のレーザー光源も有効である。また、LED(Light Emitting Diode)を用いることもできる。
感光体11に対する露光は、反転現像の場合は後述するトナーを現像する位置に、正規現像の場合はトナーを現像する以外の位置に、例えば3つの色(YMC)の画像形成情報の論理和として行なわれる。
露光スポット径は、解像度が600〜1200dpiの範囲となるように、40〜80μmの範囲となるようにすることが好ましい。露光量としては、感光体11上の露光された領域の電位(以下、適宜、露光後電位という)が前記帯電電位の5〜30%程度の範囲となるようにすることが好ましいが、本実施の形態では、画像の濃度に応じてトナーの現像量を変化させるために、露光位置ごとに濃度(階調値)に応じて露光量を変化させる。
一方、前記イオノグラフィの場合には、イオン書込みヘッドにより像担持体上に潜像を形成する。イオン書込みヘッドとしては、例えば、イオン流を画像信号によりOn/Off制御するもの(特開平4−122654号公報)や、イオン流の発生そのものをOn/Off制御するもの(特開平6−99610号公報)などを用いることができる。
なお、この方式の場合、像担持体としては誘電体のみでなく感光体も使用することが可能である。
現像装置16は、感光体11の外周面上に形成された静電潜像を、トナーによって現像することで、感光体11上に静電潜像に応じたトナー像を形成する。
現像装置16には、上記Fトナーが貯留されている。この現像装置16は、現像装置16内に貯留されたトナーを担持すると共に感光体11表面へ供給するための現像ロール16Aを含んで構成されている。
現像装置16としては、公知の現像装置16を使用することができる。現像法としては、キャリアと呼ばれるトナーを担持するための微小粒子とトナーからなる二成分現像法、またはトナーのみからなる一成分現像法、またこれらの現像法においてさらに現像その他の特性改善のために別の構成物質が添加される場合もある全ての現像方法が使用できる。
また、現像方法によっては感光体11へ現像剤が接触または非接触で現像を行なうもの、あるいはそれらの組み合わせのいずれもが使用可能である。さらに、前記一成分現像法と二成分現像法とを組み合わせたハイブリッド現像方法も使用可能である。これ以外にも、今後開発される新規な現像手段が本発明の効果を達成する限り使用できる。
なお、前記現像剤に含まれるトナーとしては、例えばY色に発色可能な発色部(Y発色部)、M色に発色可能な発色部(M発色部)及びC色に発色可能な発色部(C発色部)を1つのトナー粒子中に含むものであってもよいし、前記Y発色部、M発色部、C発色部を各々トナーごとに別々に含むものであってもよい。
トナー現像量(感光体に付着させるトナー付着量)としては、形成する画像によっても異なるが、べた画像において3.5〜8.0g/mの範囲とすることが好ましく、4.0〜6.0g/mの範囲とすることがより好ましい。
また、形成されたトナー像Tにおいて、後述する発色情報付与のための光が、当該照射された部分全体に行き渡らなければならないため、トナー層厚は一定以下に抑えることが好ましい。具体的には、例えばべた画像においてトナー層は3層以下であることが好ましく、2層以下であることがより好ましい。なお、上記トナー層厚は、実際の感光体11表面に形成されたトナー層の厚さを測定し、これをトナーの個数平均粒径で除した値である。
発色情報付与装置28は、画像データ中の色成分情報に基づいて、発色対象の色または非発色対象の色に対応して予め定められた波長の光を出射する光源53(図1では省略、図2参照)を含み、この光源53から出射された光を、感光体11上に形成されたトナー像を構成する各トナーに露光することにより、このトナー像を構成する各トナーに発色情報を付与する。
なお、図1では、発色情報付与装置28は、現像装置16と、現像装置16から感光体11の回転方向下流側に設けられた転写装置18と、との間に設けられている場合を説明するが、転写装置18より記録媒体26の搬送方向下流側に設けられるようにしてもよい。
発色情報付与装置28は、図2に示すように、感光体11の外周面側から、感光体11の回転軸方向に添った方向に光を走査露光する。
発色情報付与装置28は、特定波長の光を出射する光源53を含んで構成される光照射部51と、光源53から出射された光を反射するための反射ミラー59と、反射ミラー59によって反射された光を反射して感光体11上に光を露光する回転多面鏡62と、fθレンズ68と、を含んで構成されている。
光照射部51は、現像装置16内に貯留されているトナーに含まれる発色部の種類に応じた数の光照射部を含んで構成されている。本実施の形態では、トナーは、YMC各々に対応する3種類の発色部を含む場合を説明する。このため、光照射部51は、Y発色部に対応するY光照射部51Y、M発色部に対応するM光照射部51M、及びC発色部に対応するC光照射部51Cの3種を含んで構成されているものとして説明するが、このような形態に限られるものではない。
Y光照射部51Yは、光源53Yを含んで構成されている。光源53Yは、画像データ中のY色を示す色成分情報に基づいて、発色対象の色としてのY色または非発色対象の色としてのY色に対応して予め定められた波長の光を出射する。光源53Yから出射される光の波長としては、Y発色部の最大分光感度に対応する波長の光が予め定められているものとする。また、Y光照射部51Yは、さらに、光源53Yから出射された光の進行方向に向かってコリメータレンズ54Y、及びシリンダレンズ56Yが順に配設されている。光源53Yは、システム制御部32(詳細後述)の制御によって画像データ中のY色を示す色成分情報に基づいてその点灯がON/OFF制御され、画像データに基づいて変調された光が出射される。光源53Yから出射された光は、コリメータレンズ54Yにより略平行化されシリンダレンズ56Yにより集束された後に、反射ミラー59を介して回転多面鏡62に入射される。
同様に、M光照射部51Mは、光源53Mを含んで構成されている。M色光源は、画像データ中のM色を示す色成分情報に基づいて、発色対象の色としてのM色または非発色対象の色としてのM色に対応して予め定められた波長の光を射出する。光源53Mから出射される光の波長としては、M発色部の最大分光感度に対応する波長の光が予め定められているものとする。
また、M光照射部51Mは、さらに、光源53Mから出射された光の進行方向に向かってコリメータレンズ54M、及びシリンダレンズ56Mが順に配設されている。光源53Mは、システム制御部32の制御によって画像データに含まれるM色を示す色成分情報に基づいてその点灯がON/OFF制御され、画像データに基づいて変調された光ビームが出射される。光源53Mから出射される光の波長としては、M発色部の最大分光感度に対応する波長の光が予め定められているものとする。
光源53Mから出射された光は、コリメータレンズ54Mにより略平行化されシリンダレンズ56Mにより集束された後に、反射ミラー59を介して回転多面鏡62に入射される。
同様に、C光照射部51Cは、光源53Cを含んで構成されている。C色光源は、画像データ中のC色を示す色成分情報に基づいて、発色対象の色としてのC色または非発色対象の色としてのC色に対応して予め定められた波長の光を射出する。光源53Cから出射される光の波長としては、上記基準分光感度情報に基づいて、C発色部の最大分光感度に対応する波長の光が予め定められているものとする。
また、C光照射部51Cは、さらに、光源53Cから出射された光の進行方向に向かってコリメータレンズ54C、及びシリンダレンズ56Cが順に配設されている。光源53Cは、システム制御部32の制御によって画像データに基づいてその点灯がON/OFF制御され、画像データに含まれるC色を示す色成分情報に基づいて変調された光ビームが出射される。光源53Cから出射された光は、コリメータレンズ54Cにより略平行化されシリンダレンズ56Cにより集束された後に、反射ミラー59を介して回転多面鏡62に入射される。
なお、以下の説明では、光源53Y、光源53M、及び光源53Cを総称する場合には、光源53と称して説明する。
回転多面鏡62は、側面に複数の反射面62Aが設けられた正多角形状(本実施の形態では正六角形)に形成されている。この回転多面鏡62は、図示を省略するモータの駆動により、回転軸Oを回転中心にして矢印C方向に所定速度で回転されている。
回転多面鏡62に入射される光は、回転多面鏡62の反射面62Aに集束されて入射されるようになっており、回転多面鏡62の回転によって、各反射面62Aへの光の入射角が連続的に変化して変更される。これにより、光ビームが感光体11の軸線方向に走査されて感光体11に走査露光される。
回転多面鏡62により反射された光の進行方向には、走査レンズ系として、第1レンズ68A及び第2レンズ68Bから構成されたfθレンズ68が設けられている。回転多面鏡62により反射された光ビームは、fθレンズ68を透過することにより、感光体11の主走査方向に集束されて図示を省略したシリンダレンズにより副走査方向に集束されることで、感光体11上に結像点が結ばれるようになっている。
光源53Y、光源53M、及び光源53Cとしては、トナー像上の発色させる領域に位置するトナー粒子を特定色に発色可能な状態または非発色可能な状態に維持するための波長の光を、所定の解像度と強度とで照射することができるものであれば特に制限されるものではない。
但し、この光源53から出射される光によるトナーの露光、すなわち発色情報付与のための露光は、上記露光装置14による静電潜像形成のための露光よりかなり強い強度で行う必要がある。具体的には、発色情報付与に供する光のエネルギー量は、通常の電子写真プロセスに使用される感光体の露光量(2mJ/m)の約1000倍程度必要である。このため、光源53としては、静電潜像形成のための露光に比べて強い強度の露光が可能な光源を用いることが必須である。
例えば、トナーに発色情報を付与するために必要な光の露光量は0.05〜0.8mJ/cmの範囲とすることが好ましく、0.1〜0.6mJ/cmの範囲とすることがより好ましい。特にこの露光量に関しては、必要露光量は現像されたトナーの量と相関があり、例えば、トナー現像量(べた)が約5.5g/mに対し0.2〜0.4mJ/mの範囲の露光を行うことが好ましい。
このような露光量を実現可能な光源53Y、光源53M、及び光源53Cとしては、例えば、LEDイメージバー、レーザーROS等を使用することが可能である。なお、感光体11のトナー像に照射される光の照射スポット径は、形成される画像の解像度が100〜2400dpiの範囲となるよう、10〜300μmの範囲となるように調整されることが好ましく、20〜200μmの範囲とすることがより好ましい。
Fトナーに発色情報を付与しうる光の波長は、上述のように、使用されるトナーの材料設計により決まるが、例えば、Fトナーが光発色型トナーである場合には、例えば、イエロー(Y色)に発色させるときは、Y光照射部51Yを点灯させて405nmの光(以下、λA光とする)を、マゼンタ(M色)に発色させるときはM光照射部51Mを点灯させて535nmの光(以下、λB光とする)を、シアン(C色)に発色させるときはC光照射部51Cを点灯させて657nmの光(以下、λC光とする)を、感光体11上のトナー像の、画像データに対応してYMC各々の色に発色させる位置にそれぞれ露光する。
また、二次色に発色させる時には、前記光の組み合わせになり、Y光照射部51Y、M光照射部51M、及びC光照射部51C各々の点灯及び非点灯を調整することにより、レッド(R色)に発色させる時はλA光及びλB光を、グリーン(G色)に発色させる時はλA光及びλC光を、ブルー(B色)に発色させる時はλB光及びλC光を、その発色させる所望の位置にそれぞれ露光する。さらに、三次色であるブラック(K色)に発色させるときは上記λA光、λB光及びλC光をその発色させる所望の位置に重ねて露光する。
一方、光非発色型トナーの場合には、例えば、イエロー(Y色)を発色させないようにするときは405nmの光(λA光)を、マゼンタ(M色)に発色させないようにするときは535nmの光(λB光)を、シアン(C色)に発色させないようにするときは657nmの光(λC光)を、その発色させる所望の位置にそれぞれ照射する。したがって、Y色に発色させる時はλB光及びλC光を、M色に発色させる時はλA光及びλC光を、C色に発色させる時はλA光及びλB光を、その発色させる所望の位置にそれぞれ照射することとなる。
また、二次色に発色させる時には、前記光の組み合わせになり、レッド(R色)に発色させる時はλC光を、グリーン(G色)に発色させる時はλB光を、ブルー(B色)に発色させる時はλA光を、その発色させる所望の位置にそれぞれ照射する。さらに、三次色であるブラック(K色)に発色させるときはその発色させる所望の位置には露光しないようにする。
発色情報付与装置28からの光は、必要に応じてパルス巾変調、強度変調、左記2つを組み合わせたものなど、公知の画像変調方法が使用可能である。
以上、本発明における発色情報付与装置28について、フルカラー画像形成を行う場合の機構について説明したが、本発明における発色情報付与装置28による発色情報を付与する工程は、イエロー、マゼンタ及びシアンのうちのいずれか1色を発色させるモノカラー画像形成のための工程であってもよい。この場合は、発色情報付与装置28からは、前記イエロー、マゼンタ及びシアンのうちの所望の発色に対応する特定波長の光のみを照射する。その他の好ましい条件等については、フルカラー画像形成時における条件等と同様である。
図1に示す画像形成装置10では、発色情報の付与は、現像装置16によって静電潜像の現像が行われた後で、且つトナー像の記録媒体26への転写前に行われているが、少なくとも記録媒体26上に転写されたトナー像が定着される前に行われれば良く、例えば発色情報の付与は、記録媒体26に転写されたトナー像に行うようにしてもよい。
ただし、発色情報の付与を、記録媒体26に転写されたトナー像について行う場合には、記録媒体26表面の平滑性や所望画像の発色位置精度の正確性等が問題となることから、発色情報の付与は、現像装置16によって静電潜像の現像が行われた後で、且つトナー像の記録媒体26への転写前に行われることが好ましい。
なお、発色情報が付与された直後のトナー像は、未発色の本来の色調のままの未発色の状態にあり、例えば、増感色素が含まれている場合にはその色素の色調を帯びているに過ぎない。
転写装置18は、感光体11上のトナー像を記録媒体26に転写する。
転写装置18としては、公知の転写装置を使用することができる。例えば、接触方式である場合は、ロール、ブラシ、ブレード等が使用でき、非接触方式の場合は、コロトロン、スコロトロン、ピンコロトロン等が使用できる。また、圧力、若しくは圧力及び熱による転写も可能である。
転写バイアスは300〜1000V(絶対値)の範囲とすることが好ましく、さらに交流(Vpp:400V〜4kV、400〜3kHz)を重畳してもよい。
図示を省略する記録媒体供給部に貯留された記録媒体26が感光体11と転写装置18とによって挟持される位置まで達すると共に、感光体11と転写装置18とによって挟持搬送されることで、感光体11上のトナー像は記録媒体26に転写される。
定着装置22は、記録媒体26に転写されたトナー像を記録媒体26上に定着する。
なお、定着装置22は、トナー像を発色させる発色装置(発色手段)を兼ねており、さらに、後述する光照射装置24を発色装置として共に機能するようにしてもよい。
発色情報の付与により、発色(あるいは非発色状態維持)可能な状態におかれたトナーにより構成されるトナー像は、定着装置22によって熱が加えられることで発色する。
定着装置22としては公知の定着手段が使用できる。例えば、加熱部材及び加圧部材としてロール、ベルトのそれぞれが選択可能であり、熱源としては、ハロゲンランプ、IH等が使用可能である。その配置も、種々の紙パス、例えばストレートパス、リアCパス、フロントCパス、Sパス、サイドCパス等に対応可能である。
本実施形態では、定着装置22が、記録媒体26上に転写されたトナー像の発色及び記録媒体26への定着の双方を行うが、発色と定着とを別々に行うようにしてもよい。
この場合には、記録媒体26に転写されたトナー像を構成する各トナーを発色させるための発色装置を別途設けるようにすればよい。
この発色装置を配置する位置は特に制限されないが、例えば、定着装置22によってトナー像が記録媒体26に定着される前に、トナー像を発色可能な位置に設けることができる。
このように、記録媒体26に転写されたトナー像の発色と、記録媒体26への定着とを別の装置により行うことにより、発色のための加熱温度と、記録媒体26へのトナー定着のための加熱温度とが別途制御可能となるため、発色材料、トナーバインダー材料等の設計度の自由度を向上させることができる。
この場合、発色の方法についてはトナー粒子の発色メカニズムに応じて様々の方法が考えられるため、発色装置としては、例えば、上記特定波長領域外の波長の光を用いてトナー中の発色関与物質を硬化させ、あるいは光分解させるなどの方法で発色をさせるには、特定の波長の光を照射する発光装置や、加圧してカプセル化した発色粒子を破壊する加圧装置等によりFトナーを発色させればよい。などの方法で発色をさせればよい。
しかしながら、発色情報が付与されたFトナーを発色させるためにFトナー内で発生する化学的な反応は、一般的に泳動、拡散による反応速度が遅いため、上記いずれの方法をとるにしても充分な拡散エネルギーを与える必要があることから、Fトナーの発色には、加熱により発色反応を促す方法が最も優れているといえる。このため、定着装置22により、記録媒体26上に転写されたトナー像の発色及び記録媒体26への定着の双方を行うことが省スペース化も含め、好ましい。
光照射装置24は、記録媒体26上に定着されたトナーの発色を固定化する。
光照射装置24は、発色不可能な状態に制御された発色部中に残存する反応性物質を分解又は失活させることができるため、画像形成後のカラーバランスの変動をより確実に抑制したり、バックグランド色の除去・漂白を行ったりすることができる。
なお、本実施形態においては、上記光照射は、トナー像を記録媒体26に定着させた後に行うが、定着方法として、加熱溶融しない定着方法、例えば圧力を用いて定着させる圧力定着を用いる場合には、記録媒体26へのトナー像の定着を行う前に、光照射装置24によって光照射を行うようにしてもよい。
光照射装置24としては、トナーの発色が進行することを抑制すること可能な光を照射可能な構成であればよく、公知のランプ、例えば、蛍光灯、LED、EL等を使用することができる。
この光照射装置24の波長は、前記Fトナーを発色させるための光に三波長を含み、照度は2000〜200000luxの範囲程度とすることが好ましく、露光時間は0.5〜60secの範囲とすることが好ましい。
なお、本実施の形態では、画像形成装置10は、感光体11に形成されたトナー像を記録媒体26に転写する場合を説明したが、感光体11に形成されたトナー像を中間転写ベルト等の中間転写体へ転写した後に、この中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体26に転写するようにしてもよい。
本発明の画像形成装置10では、前述のように、発色情報付与装置28によって、トナー像を構成する各トナーに発色情報が付与されてから、定着装置22によってトナーが発色するまでの間、トナーにおいて付与された発色情報が安定して保持されるため、発色情報が付与されてから発色するまでの時間を考慮する必要がなく、広いスピードレンジの設計に対応することが可能である。
具体的には、線速を10〜500mm/秒の範囲とすることが好ましく、50〜300mm/秒の範囲とすることがより好ましい。ただし、上記のような線速で画像形成を行う場合でも、前記発色情報付与のための露光時間は線速と解像度から決まる値に設定すればよい。
また、このようなトナーによる発色情報の安定的な保持は、画像における色調安定性やハイライト画像の再現性にも優れた効果を有するため、入力画像情報を高画質で忠実に再現できるフルカラー画像形成に大きく寄与する。
画像形成装置10は、さらに、画像形成装置10全体を制御するためのシステム制御部32を含んで構成されている。システム制御部32は、露光装置14、発色情報付与装置28、及び画像形成装置10に各種データを入力するための入力部30にデータや信号授受可能に接続されると共に、画像形成装置10に設けられた各種機器に信号授受可能に接続されている。
入力部30としては、各種データを入力するときにユーザによって操作されるためのキーボードやタッチパネル等があり、ユーザによってこの入力部30が操作されることにより、この操作指示を示す信号が制御部46に入力される。
システム制御部32は、図3に示すように、画像処理部40、論理和処理部42、発色制御部44、後述する処理ルーチンや各種データを記憶するための記憶部48、及び制御部46を含んで構成されている。
上記画像処理部40、発色制御部44、及び記憶部48は、各々制御部46にデータや信号を授受可能に接続されている。また、制御部46は、上記入力部30、露光装置14、及び発色情報付与装置28に、データや信号を授受可能に接続されている。
制御部46は、画像形成装置10に含まれる装置各部を制御する。
画像処理部40は、ラスターイメージ生成部70、色変換部71、絵領域・文字領域判定部72、光沢付与領域選定部73、精細度処理部74、及び出力階調補正部75を含んで構成されている。
ラスターイメージ生成部70は、画像形成装置10に入力された画像データがPDLデータであるときには、ラスタイメージデータに変換する。すなわち、ラスターイメージ生成部70によって、入力されたPDL(ページ記述言語)のコードデータがビットマップ画像データに変換される。
色変換部71は、ラスターイメージ生成部70でビットマップデータに変換された画像データを、RGB色空間の画像データを、デバイスに依存しない、L*a*b*色空間の画像データに変換した後に、YMCK色空間の画像データへ変換する。
なお、RGB色空間からL*a*b*色空間の画像データへの変換は、例えば、3次元ルックアップテーブル(DLUT:3次元色補正用LUT)を予め記憶し、このDLUTを用いればよい。L*a*b*色空間からYMCK色空間への変換は、あらかじめ後述する出力階調補正部75を通して出力された色パッチにより、L*a*b*色空間における値とYMCK色空間での値を関係づけたプリンタモデルを作成しておき、これを用いて変換すればよい。このプリンタモデルの作成は、ニューラルネットワーク、重回帰法、ノイゲバウアーの理論式などあるが、ここでは特に方式を限定していない。色変換部71では、このようにして作成したプリンタモデルによってRGB色空間からYMCK色空間への変換を行う。
絵領域・文字領域判定部72は、入力された画像データが表す画像に含まれる、グラフィック画像やイメージ(写真)画像等の絵領域と、テキスト画像によるテキスト領域と、を判定する。
絵領域・文字領域判定部72は、図4に示すように、構造抽出部76、色判定部78、色判定補正部80、及び絵・文字判定部82を含んで構成されている。
色変換部71によって変換されたL色空間の画像データが絵領域・文字領域判定部72に入力されると、色相信号Lは、構造抽出部76に入力される。構造抽出部76では、例えば、エッジ抽出による文字構造の抽出や網パターン等による網点写真構造の抽出を行い、それらの結果より文字構造と写真(イメージ)、グラフィック、及び背景等の絵構造の識別を行う。
色判定部78には、各画素の彩度信号a、及び明度信号bが上記画像データの画像の画素毎に入力される。色判定部78には、彩度信号aが入力される判定部78Aと、明度信号bが入力される判定部78D、及び論理演算部78Cを含んで構成されている。
判定部78Aは、閾値78Bに予め記憶した閾値と彩度信号a*とを比較し、判定部78Dは、閾値78Eに予め記憶した閾値と明度信号b*とを比較する。論理演算部78Cは、判定部78A及び判定部78Dにおける閾値との比較結果により、判定部78A及び判定部78Dの何れかにおいて色画素であると判定した場合に、該画素を色画素であると判定する。一方、論理演算部78Cは、判定部78A及び判定部78Dの双方において色画素ではないと判定した場合に、該画素を色画素ではないと判定する。このため、文字や写真といった画像の内容には関係なく、各画素が色かそれ以外かを判定するようになっている。
更に、色判定補正部80では、色判定部78の結果に対し補正処理を行い、文字部分での誤判定の領域を除去するように補正を行う。
色判定補正部80は、膨張処理部80A、収縮処理部80B、及び膨張処理部80Cを含んで構成され、膨張処理部80A、収縮処理部80B、及び膨張処理部80Cの順に、色判定部78による結果を処理する。
膨張処理部80Aは、所定のウインドウサイズ(例えば、3×3画素)内に色画素と判定された画素が存在すれば、論理フィルタによる膨張処理を行い、例えば、極低彩度の文字の色判定領域が途中で途切れていても、膨張による連続化を可能とするようになっている。
また、収縮処理部80Bは、膨張処理部80Aにて、例えば黒文字の周辺に存在する孤立した色画素領域を除去するように、所定のウインドウサイズ(例えば、5×5画素)で処理を行う。
更に、膨張処理部80Cでは、所定のウインドウサイズ(例えば、では11×11画素)で膨張処理部80Cと同様の処理を行う。
そのため、この膨張処理部80Cでは、前段の収縮処理部80Bで収縮された分と、例えば、低彩度の文字等の周辺で色画素の領域と判定できなかったと推定される画素数の分だけ、色画素の領域を膨張させている。
絵・文字判定部82では、構造抽出部76で抽出した文字構造あるいは絵構造の結果と、色判定補正部80で補正された色判定の結果から、文字領域、及び絵領域を判定し、判定結果を光沢付与領域選定部73へ出力するようになっている。
このようにして、絵・文字判定部82は、画像形成装置10で形成する画像に含まれるイメージやグラフィックなどの絵領域と、文字によるテキスト領域と、を選定することができる。
光沢付与領域選定部73は、上記絵領域・文字領域判定部72によって判定されたイメージ画像やグラフィック画像等の絵領域に連続する周辺領域を、光沢付与対象となる光沢付与領域として選定する。
詳細には、光沢付与領域選定部73は、記憶部73Aを含んで構成され、この記憶部73Aに、画像形成装置10で形成する画像の画像データに含まれる複数種類の画像領域のうち、光沢付与対象となる光沢付与領域として選定する対象となる画像領域の種類を示す画像種類情報を予め記憶する。本実施の形態では、記憶部73Aは、画像種類情報として、予め絵領域を示す情報を記憶するものとする。
光沢付与領域選定部73は、この画像種類情報に基づいて、画像種類情報の画像種類に対応する画像領域に連続する領域を光沢付与対象となる光沢付与領域として選定する。
なお、上記「複数種類の画像領域」には、画像データの画像に含まれるテキストデータに応じた文字領域と、グラフィックデータ及びイメージデータに応じた絵領域があるものとして説明する。
なお、光沢付与領域選定部73は、本実施の形態では、画像形成装置10で形成する画像の画像データに含まれる複数種類の画像領域のうち、絵領域に連続する周辺領域を、光沢付与対象となる光沢付与領域として選定する場合を説明するが、光沢付与の対象となる領域は、このような領域以外であってもよい。
例えば、ユーザによる入力部30の操作指示によって、光沢付与領域として選定する対象となる画像領域の種類を示す画像種類情報が入力されるようにし、この入力された画像種類情報を、制御部46の制御によって記憶部73Aに記憶してもよい。この場合には、入力部30をタッチパネル等によって構成すると共に、入力部30に光沢付与領域として選定する対象となる画像領域の種類を示す情報を表示すると共に、ユーザによる入力指示を促す情報を表示し、ユーザによる入力部30の操作指示によって画像領域の種類を示す情報が入力されるようにすればよい。
このようにすれば、任意の領域を光沢付与領域として選定可能となるように、画像形成装置10を構成することが可能となる。
精細度処理部74は、画像データに、画像を滑らかにする平滑化処理、或いは画像を強調する強調化処理等を施す。出力階調補正部75は、精細度処理部74で平滑化あるいは強調化された各色信号に、例えば、ドット形状、用紙種別により最適化された画像形成部に出力特性に応じて、各色の画像データ毎に非線形なガンマ変換処理を施す。なお、このガンマ変換処理は、例えば、一次元のルックアップテーブル(LUT)等に基づいて行うことができる。
論理和処理部42には、制御部46の制御によって、画像処理部40で処理された画像データが入力される。論理和処理部42では、画像処理部40から画像データが入力されると、画素毎にCMYKデータの論理和を計算し、計算した論理和データを露光装置14に出力する。露光装置14は、入力された論理和データに基づいて、感光体11表面を露光する。
画像処理部40から論理和処理部42に出力される画像データは、発色制御部44にも出力される。
発色制御部44は、マゼンタ色の発色を制御するためのマゼンタ発色制御部44M、シアン色の発色を制御するためのシアン発色制御部44C、及びイエロー色の発色を制御するためのイエロー発色制御部44Yを含んで構成されている。
なお、本実施の形態では、発色制御部44は、シアン、マゼンタ、イエローの各々発色を制御するための発色制御部を含む場合を説明するが、この発色制御部44は、光源53から出射される光の波長が、該波長の光を照射されたFトナーを発色または非発色可能な状態に維持するために異なる波長の光を選択的に照射するための光源の種類に対応して設けられていれば良く、例えば、画像形成装置10が光源としてトナーを黒色に発色又は非発色な状態とするための特定波長の光を出射する光源を更に備える場合には、さらにブラック発色制御部を含むようにしてもよい。
マゼンタ発色制御部44M、シアン発色制御部44C、及びイエロー発色制御部44Y各々に入力された、M画素データ、C画素データ、及びY画素データは、制御部46の制御によって、発色情報付与装置28に出力される。
発色情報付与装置28の光源53は、制御部46の制御によって、入力された各色の画素データに基づいて、各画素の色情報の色に応じた波長の光を射出するように制御される。
このように、本発明の画像形成装置10は、制御部46の制御によって、感光体11上に画像データに応じた静電潜像が形成されると共に、静電潜像が現像されたトナー像を構成する各トナーに発色情報を付与可能に構成されている。
次に、画像形成装置の制御部46で実行される処理を説明する。
制御部46では、所定時間毎に図5に示す処理ルーチンが実行されて、ステップ100へ進む。
次のステップ102では、ラスターイメージ生成部70にラスターイメージ生成指示を示す信号を出力すると共に、色変換部71に、RGB画像データの変換処理を示す指示信号を出力する。
ラスターイメージ生成指示を示す信号が入力されると、ラスターイメージ生成部70では、上記ステップ100で取得したPDLデータとしての画像データを、ラスタイメージデータに変換する。
色変換部71は、変換処理を示す指示信号が入力されると、ラスターイメージ生成部70でラスタイメージデータに変換されたRGB色空間の画像データを、デバイスに依存しない、L*a*b*色空間の画像データに変換した後に、YMCK色空間の画像データへ変換する。
次のステップ104では、文字領域と絵領域とを判定するための判定指示信号を、絵領域・文字領域判定部72に出力する。
絵領域・文字領域判定部72では、判定指示信号が入力されると、上記ステップ102の色変換処理によって生成された、L*a*b*色空間の画像データに基づいて、該画像データに含まれるイメージ画像やグラフィック画像等の絵領域と、テキストによる文字領域と、を判定する。
次のステップ106では、光沢付与する対象となる光沢付与領域を選定するための選定指示信号を、光沢付与領域選定部73に出力する。
光沢付与領域を選定するための選定指示信号が入力されると、光沢付与領域選定部73は、上記ステップ104の処理が実行されることによって判定された絵領域及び文字領域と、記憶部73Aに記憶された画像種類情報の画像種類に対応する画像領域と、に基づいて、光沢付与領域を選定する。
詳細には、光沢付与領域選定部73は、記憶部73Aに記憶された絵領域を示す情報に基づいて、上記ステップ104の処理によって判定された絵領域に連続する該絵領域の周辺領域を光沢付与の対象となる光沢付与領域として選定する。
例えば、図6(A)に示すように、記録媒体26に画像86が形成される場合には、この画像86に連続する画像86の周辺領域を、光沢付与領域84として選定する。
なお、この光沢付与領域84は、図6(A)に示す例では、絵領域としての画像86の周囲を覆うように矩形状であるものとして説明するが、光沢付与領域84はこのような形状に限られるものではない。例えば、絵領域としての画像86に添った形状であってもよい。
この光沢付与領域84の形状についても、上述のように、入力部30のユーザによる操作によって形状を示す形状情報が入力されるようにし、画像種類情報と共に記憶部73Aに記憶するようにしてもよい。そして、ステップ106の処理が実行されて、制御部46から選定指示信号が入力されたときに、光沢付与領域選定部73は、記憶部48に記憶されている画像種類情報の画像種類に対応する画像領域に連続し、且つこの画像領域の周囲に形状情報の形状の光沢付与領域が形成されるように、光沢付与領域を選定するようにすればよい。
なお、記録媒体に形成されたときの画像の、記録媒体との間におけるざらつきや光沢の違いを避けるためには、写真やグラフィック等の絵領域に連続する周辺領域に光沢を付与することが、好ましい。
次のステップ107では、上記ステップ106で選定した光沢付与領域が白色の画像領域となるように、上記ステップ106で選定した光沢付与領域に対応する画素の色成分情報として、この光沢付与領域を構成する画素毎に白色を示す色成分情報を作成する。
次のステップ108では、上記ステップ102で変換した画像データの画像に光沢付与領域を含めた画像の画像データとしての、光沢画像データを作成する。
ステップ108の処理は、上記ステップ102の処理によって変換された画像データに、上記ステップ107で作成した光沢付与領域を構成する各画素の画素データとして、光沢付与領域を構成する各画素の位置を示す情報及び該各画素の色成分情報として白色を示す情報を、含むように合成することによって作成することができる。
次のステップ109では、精細度処理及び出力階調補正の実行指示を示す指示信号を、精細度処理部74及び出力階調補正部75に出力する。
精細度処理部74は、精細度処理の実行指示を示す指示信号を入力されると、上記ステップ108で作成された光沢画像データについて、画像を滑らかにする平滑化処理、或いは画像を強調する強調化処理等を施す。
出力階調補正部75は、出力階調補正の実行指示を示す指示信号を入力されると、精細度処理部74で平滑化あるいは強調化された各色信号に、例えば、ドット形状、用紙種別により最適化された画像形成部に出力特性に応じて、各色の画像データ毎に非線形なガンマ変換処理を施す。
次のステップ110では、上記ステップ109で処理された光沢画像データを記憶部48に記憶する。なお、このとき、光沢画像データが複数ページに渡る場合には、頁単位で画像データを記憶する。
次のステップ112では、記憶部48に記憶した1頁分の光沢画像データを読取り、次のステップ114では、読み取った光沢画像データに基づいて、該光沢画像データの画像に対応する静電潜像を形成するための指示信号を画像処理部40及び露光装置14へ出力する。
画像処理部40では、記憶部48に記憶された光沢画像データの各画素の色成分情報を論理和処理部42に出力する。論理和処理部42では、入力された画像データの各画素の色成分に基づいて、画素毎の論理和データを露光装置14へ出力する。
露光装置14は、制御部46の制御による制御タイミングに応じて、入力された論理和データに基づいて、静電潜像を形成する。
上述のように、論理和処理部42に入力される光沢画像データは、上記ステップ102で変換した画像データと、この画像データの画像に含まれる絵領域に連続する周辺領域としての白色の光沢付与領域を示す画像データと、を含んだデータである。
このため、露光装置14が、光沢画像データに基づいて変調した光を感光体11に露光することにより、上記ステップ102で変換した画像データの画像に対応する静電潜像と、光沢付与領域に対応する静電潜像と、を含む静電潜像が感光体11に形成される。
例えば、記録媒体26に形成されたときの画像が画像86であるような画像データを上記ステップ100において取得し、上記ステップ106の処理において、この画像86に連続する周辺領域を光沢付与領域84として選定したとすると、ステップ114の処理が実行されることにより、図6(B)に示すように、感光体11上には、光沢付与領域84に対応する静電潜像と、画像86に対応する静電潜像と、の双方を含む静電潜像88が形成される。
感光体11上に形成された静電潜像88は、感光体11の回転(図1中、矢印A方向)によって現像装置16によって現像される領域に達すると、Fトナーによって現像される。静電潜像88がFトナーによって現像されることにより、感光体11上には、図6(C)に示すように、静電潜像88に応じたトナー像90が形成される。
次のステップ116では、上記ステップ112で読み取った光沢画像データを、発色制御部44を介して発色情報付与装置28へ出力すると共に、発色情報を付与するための発色情報付与指示信号を、発色情報付与装置28へ出力する。
発色情報付与装置28では、入力された光沢画像データに含まれる各画素の色成分情報に基づいて、上記ステップ114の処理が行われることによって現像装置16によって感光体11上に形成されたトナー像上の該光沢画像データの各画素に対応する領域に、発色後の色が各画素の色成分情報に対応する色となるような波長の光を露光する。
すなわち、発色情報付与装置28が、光沢画像データの各画素の色成分情報に基づいた波長の光を、感光体11上に形成されたトナー像に露光することにより、このトナー像のうちの光沢付与領域に応じた領域の発色後の色が白色となり、この光沢付与領域以外の領域の発色後の色が、上記ステップ102で色変換した画像データの色成分情報に応じた色となるように、トナー像を構成する各トナーに発色情報を付与する。
例えば、図6(C)に示す、感光体11上に形成されたトナー像90の内の、上記ステップ106で選定された光沢付与領域に対応する領域91(図6(D)参照)には、白色を示す色成分情報に基づいて、発色後のトナー色が白色となるような発色情報を付与するための波長の光を露光する。また、トナー像90の内の画像86に対応する領域92(図6(D)参照)には、この画像86の画像データの色成分情報に基づいて、発色後のトナーの色が例えばシアンとなるような発色情報を付与する。
ここで、本発明の画像形成装置10の現像装置16に貯留されているFトナーが、光発色型トナーであり、上述のように、405nmの光を照射されるとイエローに発色可能な状態となり、535nmの光を照射されるとマゼンタに発色可能な状態となり、657nmの光を照射されるとシアンに発色可能な状態となる場合には、白色に対応する領域(即ち光沢付与領域)においては、全ての光源(光源53Y、光源53M、光源53C)から光を出射しないように制御する。
このため、現像装置16に貯留されているFトナーが光発色型トナーである場合には、発色情報付与装置28は、光沢付与領域に対応する領域には、光沢画像データに含まれる該光沢付与領域を構成する各画素の白色を示す色成分情報に基づいて、何れの光源53Y、光源53M、及び光源53Cからも露光を行わない。また、発色情報付与装置28は、光沢画像データに含まれる、ステップ102で変換した画像データの画像を構成する各画素の色成分情報に基づいて、各画素の色成分情報に基づいた色に発色可能な状態とするための波長の光を光源53から、トナー像の対応する領域に露光する。
一方、現像装置16に貯留されているFトナーが、光非発色型トナーであり、上述のように、405nmの光を照射されるとイエローに非発色可能な状態となり、535nmの光を照射されるとマゼンタに非発色可能な状態となり、657nmの光を照射されるとシアンに非発色可能な状態となる場合には、白色に対応する領域(即ち光沢付与領域)においては、全ての光源(光源53Y、光源53M、光源53C)から最大露光量の光を出射するように制御する。
このため、現像装置16に貯留されているFトナーが光非発色型トナーである場合には、発色情報付与装置28は、光沢付与領域に対応する領域には、光沢画像データに含まれる該光沢付与領域を構成する各画素の白色を示す色成分情報に基づいて、光源53Y、光源53M、及び光源53Cの全てから最大露光量による露光を行う。また、発色情報付与装置28は、光沢画像データに含まれる、ステップ102で変換した画像データの画像を構成する各画素の色成分情報に基づいて、各画素の色成分情報に基づいた色に発色可能な状態とするための波長の光を光源53から、トナー像の対応する領域に露光する。
上記ステップ116の処理によって発色情報を付与されたトナー像は、感光体11の回転によって転写装置18に対向する領域に至ると、記録媒体26に転写された後に、定着装置22によって記録媒体26に定着されると共に熱を加えられることにより発色される。
記録媒体26に転写されて発色されたトナー像は、図6(E)に示すように、上記ステップ106の処理で選定された光沢付与領域に対応する領域(光沢付与領域84)についてはイエロー、マゼンタ、及びシアンの何れの色にも発色しないことによって、Fトナー自体の非発色のときの色味として白色となり、上記ステップ100で取得した画像データの表す絵領域としての画像86については、この画像データの色成分情報に応じた色に発色する。
次のステップ118では、上記ステップ110で記憶部48に記憶した光沢画像データの全てについて処理を終了したか否かを判別し、否定されると、ステップ120へ進み、前回処理した光沢画像データの次頁に対応する光沢画像データを、次の処理対象となる光沢画像データとして読取り上記ステップ114へ戻る。一方、ステップ118で肯定されると、本ルーチンを終了する。
以上説明したように、本発明の画像形成装置10によれば、光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するトナーを用い、画像形成装置10において記録媒体26に形成する画像による画像領域のうち、光沢を付与する光沢付与領域を光沢付与領域選定部73によって選定する。そして、選定された光沢付与領域を構成する各画素の画素データとして白色を示す色成分情報を含む画素データを、画像形成装置10において記録する画像の画像データに含めた光沢画像データを作成し、この光沢画像データに基づいて静電潜像を形成するとともに、発色情報を付与する。
このため、画像データに含まれる画像に、光沢付与領域選定部73によって選定された光沢付与領域を加えた静電潜像を感光体11に形成し、この静電潜像が現像されたトナー像のうちの、選定した光沢付与領域に対応するトナー領域が白色に発色されるように発色情報を付与するとともに、このトナー像の光沢付与領域以外の領域が画像形成装置10で形成する画像の画像データの色成分情報に応じた色に発色されるように、発色情報を付与することができる。発色情報を付与されたトナー像は、定着装置22等により熱を加えられることによって、付与された発色情報に応じた色に発色する。
従って、光沢を付与するための装置を画像形成装置10に別途設ける必要がなく、簡易な構成で、記録媒体26に形成された画像について、選定した光沢付与領域に選択的に光沢を付与することができる。
また、上記処理ルーチンが実行されることによって、図7に示すように、イメージやグラフィック等の絵領域86A及び絵領域86Bに連続する周辺領域としての光沢付与領域84A及び光沢付与領域84Bには光沢を付与し、テキストによって表される文字領域87には光沢を付与しないように調整することができるので、文字領域87に光沢が付与されることによる文字の読みにくさが発生することを抑制することができるとともに、絵領域と記録媒体26表面とのざらつき間の違いを抑制することができる。
なお、本実施の形態では、光沢を付与する光沢付与領域の濃度は、一定であるものとして説明したが、画像形成装置10で形成する画像の画像データに含まれる絵領域の濃度に応じて、この絵領域に連続する周辺領域に付与する光沢の度合い(光沢度)を調整するようにしてもよい。
この場合には、例えば、上記ステップ106の処理において、光沢付与領域を選定するときに、絵領域の濃度が高くなるほど、光沢付与領域の光沢度が高くなるように、光沢付与領域に対応する領域のトナー量が多くなるように調整すればよい。すなわち、光沢付与領域を示す画素データとして、白色濃度が高くなるような高濃度のデータを含めるようすれば、露光装置14は、連続する絵領域の濃度が高くなるほど強い露光量で静電潜像を形成することができる。
なお、本実施の形態では、光沢を付与する光沢付与領域が白色となるように、光沢画像データを作成したが、光沢を付与する光沢付与領域に対応するトナーが非発色のままの状態で維持されるように光沢画像データを作成するようにしてもよい。
この場合には、上記ステップ107の処理において、ステップ106で選定した光沢付与領域に対応する色成分情報として、「色無し」を示す色成分情報を作成するようにすればよい。
このようにすれば、上記ステップ116において、ステップ112で読み取った光沢画像データを、発色制御部44を介して発色情報付与装置28へ出力すると共に、発色情報を付与するための発色情報付与指示信号を、発色情報付与装置28へ出力することにより、発色情報付与装置28は、光沢画像データの各画素の色成分情報に基づいて、感光体11上に形成されたトナー像のうちの光沢付与領域に応じた領域について非発色状態を維持し、この光沢付与領域以外の領域の発色後の色が、上記ステップ102で色変換した画像データの色成分情報に応じた色となるように、トナー像を構成する各トナーに発色情報を付与する。
このように制御すれば、画像データに含まれる画像に、光沢付与領域選定部73によって選定された光沢付与領域を加えた静電潜像を感光体11に形成し、この静電潜像が現像されたトナー像のうちの、選定した光沢付与領域に対応するトナー領域を非発色の状態が維持されるように発色情報を付与するとともに、このトナー像の光沢付与領域以外の領域が画像形成装置10で形成する画像の画像データの色成分情報に応じた色に発色されるように、発色情報を付与することができる。
従って、光沢を付与するための装置を画像形成装置10に別途設ける必要がなく、簡易な構成で、記録媒体26に形成された画像について、選定した光沢付与領域に選択的に光沢を付与することができる。
また、光沢付与領域を非発色とすれば、Fトナー自体が非発色状態のときに呈する色を光沢付与領域に付与することができる。すなわち、Fトナー自体に色材を含有し加熱される前の状態で色味を帯びたFトナーを用いた場合には、光沢を付与する対象となる領域に非発色のままの状態が維持されたトナーを定着させることにより、所定の領域の色相を調整することが可能となる。
また、Fトナーに白色を示す色材を含有するようにすれば、上述のように非発色状態のままで維持されたトナーが加熱された後には白色を呈することから、記録媒体26に形成された画像について、選定した光沢付与領域に選択的に光沢を付与することができる。
また、光沢差を意図した場所に作ることが可能なので、光沢段差(光沢差を生じる部分)を利用して、すかし文字のようなテキストあるいは画像データを表示することも可能である。
<試験例>
上記実施形態の作用を確認するため、以下のような試験を行った。
なお、以下の実施例中の「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」、「質量%」を表す。
(トナーの作製)
まず、下記実施例に用いたトナーについて説明する。なお、以下のトナーの作製において、光硬化性組成物分散液の調整およびこれを用いた一連のトナーの作製は全て暗所で実施した。
A.光非発色型トナー
(マイクロカプセル分散液の調製)
−マイクロカプセル分散液(1)−
酢酸エチル16.9質量部に、イエローに発色可能な電子供与性無色染料(1)8.9質量部を溶解し、さらに、カプセル壁材(商品名:タケネートD−110N,武田薬品工業(株)製)20質量部とカプセル壁材(商品名:ミリオネートMR200,日本ポリウレタン工業(株)製)2質量部とを添加した。
得られた溶液を、8質量%フタル化ゼラチン42質量部と、水14質量部と、10質量%ドデシルベンゼンルスルホン酸ナトリウム溶液1.4質量部との混合液中に添加した後、温度20℃で乳化分散し、乳化液を得た。次いで、得られた乳化液に2.9質量%テトラエチレンペンタミン水溶液72質量部を加え、攪拌しながら60℃に加温し、2時間経過後、電子供与性無色染料(1)を芯部に含む、平均粒径0.5μmのマイクロカプセル分散液(1)を得た。
なお、このマイクロカプセル分散液(1)に含まれるマイクロカプセルの外殻を構成する材料(上記とほぼ同様の条件でタケネートD−110NおよびミリオネートMR200を反応させて得られた材料)のガラス転移温度は100℃であった。
−マイクロカプセル分散液(2)−
電子供与性無色染料(1)を電子供与性無色染料(2)に変更した以外は、マイクロカプセル分散液(1)を調製する場合と同様にしてマイクロカプセル分散液(2)を得た。この分散液中のマイクロカプセルの平均粒径は0.5μmであった。
−マイクロカプセル分散液(3)−
電子供与性無色染料(1)を電子供与性無色染料(3)に変更した以外は、マイクロカプセル分散液(1)を調整する場合と同様にしてマイクロカプセル分散液(3)を得た。この分散液中のマイクロカプセルの平均粒径は0.5μmであった。
なお、マイクロカプセル分散液の調製に用いた電子供与性無色染料(1)〜(3)の化学構造式を以下に示す。
Figure 2007256539

(光硬化性組成物分散液の調製)
−光硬化性組成物分散液(1)−
重合性基を有する電子受容性化合物(1)および(2)の混合物100.0質量部(混合比率50:50)と熱重合禁止剤(ALI)0.1質量部とを酢酸イソプロピル(水への溶解度約4.3%)125.0質量部中で42℃にて溶解し混合溶液Iとした。
この混合溶液I中に、ヘキサアリールビイミダゾール(1)〔2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’テトラフェニルー1,2’−ビイミダゾール〕18.0質量部と、ノニオン性有機色素0.5質量部と、有機ホウ素化合物6.0質量部とを添加し42℃にて溶解し、混合溶液IIとした。
上記混合溶液IIを、8質量%ゼラチン水溶液300.1質量部と、10質量%界面活性剤(1)水溶液17.4質量部との混合溶液中に添加し、ホモジナイザー(日本精機(株)製)を用いて回転数10000回転で5分間乳化し、その後、40℃で3時間脱溶媒処理を行った後、固形分が30質量%の光硬化性組成物分散液(1)を得た。
なお、光硬化性組成物分散液(1)の調製に用いた重合性基を有する電子受容性化合物(1)、重合性基を有する電子受容性化合物(2)、熱重合禁止剤(ALI)、ヘキサアリールビイミダゾール(1)、界面活性剤(1)、ノニオン性有機色素、および、有機ホウ素化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2007256539

Figure 2007256539

−光硬化性組成物分散液(2)−
下記有機ボレート化合物(I)0.6質量部と、前記に示した分光増感色素系ボレート化合物(I)0.1質量部と、高感度化を目的とした下記助剤(1)0.1質量部と、酢酸イソプロピル(水への溶解度約4.3%)3質量部と、の混合溶液中に、重合性基を有する下記電子受容性化合物(3)5質量部を添加した。
Figure 2007256539

得られた溶液を、13質量%ゼラチン水溶液13質量部と、下記2質量%界面活性剤(2)水溶液0.8質量部と、下記2質量%界面活性剤(3)水溶液0.8質量部と、の混合溶液中に添加し、ホモジナイザー(日本精機(株)製)を用いて回転数10000回転で5分間乳化し、光硬化性組成物分散液(2)を得た。
なお、光硬化性組成物分散液(2)の調整に用いた重合性基を有する電子受容性化合物(3)、助剤(1)、界面活性剤(2)、および界面活性剤(3)の構造式を以下に示す。
Figure 2007256539

Figure 2007256539

−光硬化性組成物分散液(3)−
分光増感色素系ボレート化合物(I)に代えて、前記に示した分光増感色素系ボレート化合物(II)0.1質量部を用いた以外は、光硬化性組成物分散液(2)を調製する場合と同様にして光硬化性組成物分散液(3)を得た。
(樹脂粒子分散液の調製)
・スチレン:460質量部
・nブチルアクリレート:140質量部
・アクリル酸:12質量部
・ドデカンチオール:9質量部
以上の成分を混合溶解して溶液を調製した。続いて、アニオン性界面活性剤(ローディア社製、ダウファックス)12質量部をイオン交換水250質量部に溶解したものに、前記溶液を加えてフラスコ中で分散し乳化した乳化液(単量体乳化液A)を調製した。
また、アニオン性界面活性剤(ローディア社製、ダウファックス)1質量部を555質量部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと攪拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウオーターバスで加熱し、保持した。
次に、過硫酸アンモニウム9質量部をイオン交換水43質量部に溶解した溶液を、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、単量体乳化液Aをやはり定量ポンプを介して200分かけて滴下した。
その後、ゆっくりと攪拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して重合を終了した。
これにより粒子のメジアン径が210nm、ガラス転移点が51.5℃、重量平均分子量が31000、固形分量が42%の樹脂粒子分散液を得た。
(トナー1(発色部分散構造タイプ)の作製)
−感光・感熱カプセル分散液(1)の調製−
・マイクロカプセル分散液(1):150質量部
・光硬化性組成物分散液(1):300質量部
・ポリ塩化アルミニウム:0.20質量部
・イオン交換水:300質量部
以上の成分を混合した原料溶液に硝酸を加えてpHを3.5に調整し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した後、フラスコに移し加熱用オイルバスで、スリーワンモーターで攪拌しながら40℃まで加熱し、40℃で60分間保持した後、さらに樹脂粒子分散液を300質量部追加して、60℃にて2時間緩やかに攪拌した。これにより感光・感熱カプセル分散液(1)を得た。
なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒径は3.53μmであった。また、この分散液の調整時に、分散液の自発的な発色は確認されなかった。
−感光・感熱カプセル分散液(2)の調製−
・マイクロカプセル分散液(2):150質量部
・光硬化性組成物分散液(2):300質量部
・ポリ塩化アルミニウム:0.20質量部
・イオン交換水:300質量部
原料溶液として以上の成分を用いた以外は、感光・感熱カプセル分散液(1)を調整する場合と同様にして感光・感熱カプセル分散液(2)を得た。
なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒径は3.52μmであった。また、この分散液の調整時に、分散液の自発的な発色は確認されなかった。
−感光・感熱カプセル分散液(3)の調製−
・マイクロカプセル分散液(3):150質量部
・光硬化性組成物分散液(3):300質量部
・ポリ塩化アルミニウム:0.20質量部
・イオン交換水:300質量部
原料溶液として以上の成分を用いた以外は、感光・感熱カプセル分散液(1)を調整する場合と同様にして感光・感熱カプセル分散液(3)を得た。
なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒径は3.47μmであった。また、この分散液の調整時に、分散液の自発的な発色は確認されなかった。
−トナーの作製−
・感光・感熱カプセル分散液(1):750質量部
・感光・感熱カプセル分散液(2):750質量部
・感光・感熱カプセル分散液(3):750質量部
以上の成分を混合した溶液をフラスコに移し、フラスコ内を攪拌しながら加熱用オイルバス42℃まで加熱し、42℃で60分間保持した後、さらに樹脂粒子分散液を100質量部追加して、緩やかに攪拌した。
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液でフラスコ内のpHを5.0に調整した後、攪拌を継続しながら55℃まで加熱した。55℃までの昇温の間、通常の場合、フラスコ内のpHは、5.0以下まで低下するが、ここでは水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下し、pHが4.5以下とならない様に保持した。この状態で、55℃で3時間保持した
反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、5リットルビーカー中で40℃のイオン交換水3リットル中に再分散し、15分間、300rpmで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を5回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、凍結真空乾燥を12時間行い、スチレン系樹脂中に感光・感熱カプセルが分散したトナー粒子を得た。このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、体積平均粒径D50vは15.2μmであった。
続いて、上記トナー粒子50質量部に対し、疎水性シリカ(キャボット社製、TS720)1.0質量部を添加し、サンプルミルで混合して外添トナー1を得た。
(トナー2(同心円構造のタイプ)の作製)
−トナーの作製−
・マイクロカプセル分散液(1):150質量部
・光硬化性組成物分散液(1):300質量部
・ポリ塩化アルミニウム:0.20質量部
・イオン交換水:300質量部
以上の成分を混合した溶液を硝酸でpHを3.5に調整し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した後、フラスコに移し加熱用オイルバスで、スリーワンモーターで攪拌しながら40℃まで加熱し、40℃で60分間保持した後、さらに樹脂粒子分散液を300質量部追加して、緩やかに撹拌した。
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液でフラスコ内のpHを7.5に調整した後、攪拌を継続しながら60℃まで加熱し、60℃にて2時間緩やかに攪拌し、これをフラスコから一旦取り出して放置冷却し、感光・感熱カプセル分散液を得た。
なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒径は4.50μmであった。また、この分散液の調整時に、分散液の自発的な発色は確認されなかった。
続いて、感光・感熱カプセル分散液に、下記成分の混合溶液を添加して、硝酸でpH=3.5に調整し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した。
・マイクロカプセル分散液(2):150質量部
・光硬化性組成物分散液(2):300質量部
・ポリ塩化アルミニウム:0.20質量部
・イオン交換水:300質量部
次に、上記の混合・分散した後の溶液を、再びフラスコに移し加熱用オイルバスでスリーワンモーターで攪拌しながら40℃まで加熱し、40℃で60分間保持した後、さらに樹脂粒子分散液を200質量部追加して、緩やかに攪拌した。
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液でフラスコ内のpHを7.5に調整した後、攪拌を継続しながら60℃まで加熱し、60℃にて2時間緩やかに攪拌し、これをフラスコから一旦取り出して放置冷却し、感光・感熱カプセル分散液を得た。
なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒径は6.0μmであった。また、この分散液の調整時に、分散液の自発的な発色は確認されなかった。
続いて、感光・感熱カプセル分散液に、下記成分の混合溶液を添加して、硝酸でpHを3.5に調整し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した。
・マイクロカプセル分散液(3) 150質量部
・光硬化性組成物分散液(3) 300質量部
・ポリ塩化アルミニウム 0.20質量部
・イオン交換水 300質量部
次に、上記の混合・分散した後の溶液を、再びフラスコに移し加熱用オイルバスでスリーワンモーターで攪拌しながら40℃まで加熱し、40℃で60分間保持した後、さらに樹脂粒子分散液を100質量部追加して60℃にて2時間緩やかに攪拌した。
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液でフラスコ内のpHを5.0に調整した後、攪拌を継続しながら55℃まで加熱した。55℃までの昇温の間、通常の場合、フラスコ内のpHは、5.0以下まで低下するが、ここでは水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下し、pHが4.5以下とならない様に保持した。この状態で55℃で3時間保持した。なお、この分散液の調製時に、分散液の自発的な発色は確認されなかった。
反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、5リットルビーカー中で40℃のイオン交換水3リットル中に再分散し、15分間、300rpmで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を5回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、凍結真空乾燥を12時間行いトナー粒子を得た。
このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、体積平均粒径D50vが7.5μmであった。上記トナー粒子50質量部に対し、疎水性シリカ(キャボット社製、TS720)1.0質量部を添加し、サンプルミルで混合して外添トナー2を得た。
B.光発色型トナー
(マイクロカプセル分散液の調製)
−マイクロカプセル分散液(1)−
前記電子供与性無色染料(1)12.1質量部を酢酸エチル10.2質量部に溶解し、ジシクロヘキシルフタレート12.1質量部とタケネートD−110N(武田薬品工業株式会社製)26質量部とミリオネートMR200(日本ポリウレタン工業株式会社製)2.9質量部とを添加した溶液を準備した。
続いて、この溶液を、ポリビニルアルコール5.5質量部および水73質量部の混合液に添加し、20℃で乳化分散し、平均粒径0.5μmの乳化液を得た。得られた乳化液に水80質量部を加え、攪拌しながら60℃に加温し、2時間後に電子供与性無色染料(1)を芯材とするマイクロカプセルを分散させたマイクロカプセル分散液(1)を得た。
なお、このマイクロカプセル分散液(1)に含まれるマイクロカプセルの外殻を構成する材料(上記とほぼ同様の条件でジシクロヘキシルフタレート、タケネートD−110NおよびミリオネートMR200を反応させて得られた材料)のガラス転移温度は130℃であった。
−マイクロカプセル分散液(2)−
電子供与性無色染料(1)を前記電子供与性無色染料(2)に変更した以外は、マイクロカプセル分散液(1)を調製する場合と同様にしてマイクロカプセル分散液(2)を得た。
−マイクロカプセル分散液(3)−
電子供与性無色染料(1)を前記電子供与性無色染料(3)に変更した以外は、マイクロカプセル分散液(1)を調製する場合と同様にしてマイクロカプセル分散液(3)を得た。
(光硬化性組成物分散液の調製)
−光硬化性組成物分散液(1)−
光重合開始剤(1−a)1.62部と、(1−b)0.54部とを、酢酸エチル4部に溶解させた溶液に、電子受容性化合物(1)9部およびトリメチロールプロパントリアクリレートモノマー(3官能アクリレート、分子量約300)7.5部を添加した。
このようにして得られた溶液を、15%PVA(ポリビニルアルコール)水溶液19部と水5部と2%界面活性剤(1)水溶液0.8部と2%界面活性剤(2)水溶液0.8部とを混合した混合溶液中に添加し、ホモジナイザー(日本精機株式会社製)にて8000rmpで7分間乳化して、乳化液とした光硬化性組成物分散液(1)を得た。
−光硬化性組成物分散液(2)−
光重合開始剤(1−a)及び(1−b)を、光重合開始剤(2−a)0.08部、(2−b)0.18部、(2−c)0.18部に変更した以外は、光硬化性組成物分散液(1)を調製する場合と同様にして光硬化性組成物分散液(2)を得た。
−光硬化性組成物分散液(3)−
前記光硬化性組成物分散液(2)で用いた光重合開始剤(2−b)を、光重合開始剤(3−b)に変更した以外は、光硬化性組成物分散液(1)を調製する場合と同様にして光硬化性組成物分散液(3)を得た。
なお、光硬化性組成物分散液の調整に用いた光重合開始剤(1−a)、(1−b)、(2−a)、(2−b)、(2−c)、(3−b)、電子受容性化合物(1)、及び、界面活性剤(1)〜(2)の化学構造式を以下に示す。
Figure 2007256539
Figure 2007256539
Figure 2007256539
−樹脂粒子分散液(1)の調製−
・スチレン:360部
・nブチルアクリレート:40部
・アクリル酸:4部
・ドデカンチオール:24部
・四臭化炭素:4部
以上を混合し、溶解した溶液を、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製:ノニポール400)6部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)10部をイオン交換水560部に溶解した溶液に、フラスコ中で分散・乳化し、10分ゆっくりと混合しながら、これに過硫酸アンモニウム4部を溶解したイオン交換水50部を投入した。
続いて、フラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内を攪拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。こうして、体積平均粒径が200nm、ガラス転移温度が50℃、重量平均分子量(Mw)が16200、比重が1.2である樹脂粒子を分散させてなる樹脂粒子分散液(1)(樹脂粒子濃度:30%)を得た。
−感光・感熱カプセル分散液(1)の調製−
・マイクロカプセル分散液(1)24部
・光硬化性組成物分散液(1)232部
以上を丸型ステンレス製フラスコ中においてIKA製ウルトラタラックスT50で十分に混合・分散した。
そして、硝酸でpH3に調整し、次いで、これにポリ塩化アルミニウム0.20部を加え、ウルトラタラックスで回転数6000rpmで10分間の分散操作を継続した。 加熱用オイルバスでフラスコをゆっくり攪拌しながら40℃まで加熱した。
ここで、樹脂粒子分散液(1)60部を緩やかに追加した。
これにより、感光・感熱カプセル分散液(1)を得た。なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒経は約2μmであった。また、得られた分散液の自発的な発色は確認されなかった。
−感光・感熱カプセル分散液(2)の調製−
マイクロカプセル分散液(1)をマイクロカプセル分散液(2)に、光硬化性組成物分散液(1)を光硬化性組成物分散液(2)に変更した以外は、感光・感熱カプセル分散液(1)と同様に作製し、感光・感熱カプセル分散液(2)を得た。なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒経は約2μmであった。また、得られた分散液の自発的な発色は確認されなかった。
−感光・感熱カプセル分散液(3)の調製−
マイクロカプセル分散液(1)をマイクロカプセル分散液(3)に、光硬化性組成物分散液(1)を光硬化性組成物分散液(3)に変更した以外は、感光・感熱カプセル分散液(1)と同様に作製し、感光・感熱カプセル分散液(3)を得た。なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒経は約2μmであった。また、得られた分散液の自発的な発色は確認されなかった。
(トナー3(発色部分散構造タイプ)の作製)
−トナーの作製−
・感光・感熱カプセル分散液(1):80部
・感光・感熱カプセル分散液(2):80部
・感光・感熱カプセル分散液(3):80部
・樹脂粒子分散液(1):80部
以上を丸型ステンレス製フラスコ中においてIKA製ウルトラタラックスT50で十分に混合・分散した。
次いで、これにポリ塩化アルミニウム0.1部を加え、ウルトラタラックスで回転数6000rpmで10分間の分散操作を継続した。加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら48℃まで加熱した。48℃で60分保持した後、ここに樹脂粒子分散液(1)を緩やかに20部追加した。
その後、0.5mol/lの水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.5にした後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて攪拌を継続しながら55℃まで加熱し、10時間保持した。
反応終了後、冷却し、濾過、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を施した。これを更に40℃のイオン交換水1Lに再分散し、15分300rpmで攪拌・洗浄した。
これを更に5回繰り返し、濾液のpHが7.5、電気伝導度7.0μS/cmtとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo5Aろ紙を用いて固液分離を行った。次いで12時間の真空乾燥を行うことにより、母材中に3種類の感光・感熱カプセルが分散した構造を有するトナー粒子を得た。
この時の粒子径をコールターカウンターにて測定したところ体積平均粒径D50vは約15μmであった。また、得られたトナーの自発的な発色は確認されなかった。
次に、このトナー(1)100部と、n−デシルトリメトキシシランで表面処理した平均粒子径15nmの疎水性チタニア0.3部と、平均粒子径30nmの疎水性シリカ(NY50、日本アエロジル社製)0.4部とをヘンシェルミキサーを用い周速32m/sで10分間ブレンドをおこなった後、目開き45μmのシーブを用いて粗大粒子を除去し、外添剤を添加した外添トナー3を得た。
<現像剤の作製>
次に、キャリア芯材の表面を、ポリメチルメタアクリレート(総研化学社製)で被覆した平均粒径50μmのフェライトキャリア(キャリア全質量に対するポリメチルメタアクリレートの使用量:1質量%)を用い、トナー濃度が5質量%になるように前記の外添トナー1〜3を秤量し、両者をボールミルで5分間攪拌・混合して現像剤(1)〜(3)を調製した。なお、現像剤(1)及び現像剤(2)は、上述のように、光非発色型トナーを用いた現像剤であり、現像剤(3)は、上述のように、光発色型トナーを用いた現像剤である。
<試験例1>
(画像形成)
図1に示したような画像形成装置を用意し、現像剤として現像剤(1)を用いた。
感光体11としては、アルミドラムの周りに、電荷発生層が塩化ガリウムフタロシアニン、電荷輸送層がN,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’]ビフェニル−4,4’−ジアミンを含む膜厚25μmの多層有機感光層を塗布形成したものを用いた。また、帯電装置12としてはスコロトロンを用いた。
露光装置14としては、解像度600dpiで潜像形成が行える波長780nmのLEDイメージバーを用いた。現像装置16は、二成分磁気ブラシ現像用の金属スリーブを備え反転現像を行うことが可能なものである。なお、この現像器に前記現像剤1を装填したときのトナー帯電量は、−5〜−30μC/g程度であった。
発色情報付与装置28は、ピーク波長405nm(露光量:0.2mJ/cm)、532nm(露光量:0.2mJ/cm)、657nm(露光量:0.4mJ/cm)の光を照射可能な解像度600dpiのLEDイメージバーである。転写装置18は、導電性芯材の外周に導電性弾性体を被覆してなる半導電性ロールを転写ロールとして有する。導電性弾性体は、NBRとEPDMを混合してなる非相溶性のブレンド物に、ケッチェンブラックとサーマルブラックからなる2種類のカーボンブラックを分散させてなり、ロール抵抗が108.5Ωcm、アスカーC硬度が35度のものである。
定着装置22は、富士ゼロックス社製DPC1616に使用されている定着器を使用し、発色情報付与のポイントから30cmの位置に配置した。また、光照射装置24としては、前記発色情報付与装置の三波長を含む高輝度シャーカステンを用い、照射幅を5mmとした。
以上の構成の画像形成装置により印字条件を下記のように設定した。
・感光体線速:10mm/秒。
・帯電条件:スコロトロンのスクリーンに−400V、ワイヤーには直流−6kVを印加。このとき感光体の表面電位は−400Vとなった。
・露光:Y、M、C、黒の4色分の画像情報の論理和で露光し、露光後の電位は約−50Vであった。
・現像バイアス:直流−330Vに交流Vpp1.2kV(3kHz)の矩形波を重畳。
・現像剤接触条件:周速比(現像ロール/感光体)2.0、現像ギャップ0.5mmとし、現像ロール上の現像剤重量は400g/mとし、感光体上のトナー現像量がべた画像で5g/mとなるようにした。
・転写バイアス:直流+800V印加。
・定着温度:定着ロール表面温度を180℃に設定。
・光照射装置光源:Y光照射部51Y:405nmの光を露光。M光照射部51M:535nmの光を露光。C光照射部51C:657nmの光を露光。
・光照射装置照度:130000lux。
以上の条件により、図7に示すような、2つの絵領域86A、絵領域86Bと、文字領域87とを含む画像の画像データを画像形成装置10において取得して、上記図5に示す処理ルーチンを制御部46において実行した。
なお、発色情報付与時において、感光体11上に形成されたトナー像の、光沢付与領域に対応する領域には、Y光照射部51Y、M光照射部51M、及びC光照射部51Cの全てから100%の露光量で露光が行われることによって、発色後のトナーが白色に発色されるように発色情報付与装置28を制御した。
その結果、図7に示すように、記録媒体26には、2つの黒色を示す絵領域86A、絵領域86Bと、文字領域87が形成されると共に、各絵領域86A及び絵領域86Bに連続する周辺領域には、非発色であることによりトナー自体の非発色時の色味(白色)を示す光沢付与領域84A及び光沢付与領域84Bが形成された。
この記録媒体26の光沢度を、JIS Z 8741に基づいて、Gardner(株)社製マイクログロスメーターを用い、記録媒体26表面にマイクログロスメーターを密着させ、入射/反射角:75°/75°の条件で測定したところ、文字領域87では、光沢度40であり、絵領域86A及び絵領域86Bでは、光沢度60であり、光沢付与領域84A及び光沢付与領域84Bでは、光沢度50であった。
このため、特別な光沢付与のための装置を付加することなく、簡易な構成で選択的に光沢付与領域84を付与することができた。
<試験例2>
試験例1の画像形成において、現像剤(1)の代わりに現像剤(2)を用いた以外は同様にして画像形成を行い、同様の画像評価を行った。その結果試験例1と同一の結果が得られた。
具体的には、記録媒体26の光沢度を、試験例1と同様にして測定したところ、文字領域87では、光沢度45であり、絵領域86A及び絵領域86Bでは、光沢度65であり、光沢付与領域84A及び光沢付与領域84Bでは、光沢度50であった。
このため、特別な光沢付与のための装置を付加することなく、簡易な構成で選択的に光沢付与領域84を付与することができた。
<試験例3>
試験例1の画像形成において、現像剤(1)の代わりに現像剤(3)(光発色型トナーを含む)を用い、試験例1と同様にして、図7に示すような、2つの絵領域86A、絵領域86Bと、文字領域87とを含む画像の画像データを画像形成装置10において取得して、上記図5に示す処理ルーチンを制御部46において実行した。
なお、発色情報付与時において、感光体11上に形成されたトナー像の、光沢付与領域に対応する領域には、Y光照射部51Y、M光照射部51M、及びC光照射部51Cの全てを点灯させずに、光の露光を全く行わないことによって、発色後のトナーが白色に発色されるように発色情報付与装置28を制御した。
その結果、図7に示すように、記録媒体26には、2つの黒色を示す絵領域86A、絵領域86Bと、文字領域87が形成されると共に、各絵領域86A及び絵領域86Bに連続する周辺領域には、非発色であることによりトナー自体の非発色時の色味(白色)を示す光沢付与領域84A及び光沢付与領域84Bが形成された。
具体的には、記録媒体26の光沢度を、試験例1と同様にして測定したところ、文字領域87では、光沢度40であり、絵領域86A及び絵領域86Bでは、光沢度55であり、光沢付与領域84A及び光沢付与領域84Bでは、光沢度65であった。
このため、光発色型トナーを用いた場合についても、特別な光沢付与のための装置を付加することなく、簡易な構成で選択的に光沢付与領域84を付与することができた。
本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の画像形成装置の発色情報付与装置の構成の一例を示す模式図である。 画像形成装置10の電気的構成を示す模式図である。 絵領域・文字領域判定部の電気的構成を示す模式図である。 制御部で実行される処理を示すフローチャートである。 本発明の画像形成装置において画像が形成される状態遷移を示す模式図であり、(A)は、記録媒体に形成された画像を示し、(B)は、感光体上に形成された静電潜像を示し、(C)は、感光体上に形成されたトナー像を示し、(D)は、感光体上に形成されたトナー像に発色情報が付与された状態を示し、(E)は、記録媒体に形成された画像を示す模式図である。 本発明の画像形成装置によって、記録媒体上に形成された光沢の付与された画像を示す模式図である。 トナーの発色機構を説明するための模式図であり、(A)は発色部、(B)はその拡大状態を示す。
符号の説明
10 画像形成装置
11 感光体
12 帯電装置
14 露光装置
16 現像装置
18 転写装置
22 定着装置
24 光照射装置
28 発色情報付与装置
46 制御部
72 絵領域・文字領域判定部
73 光沢付与領域選定部

Claims (8)

  1. 光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するトナーを用いる画像形成装置であって、
    像担持体と、
    前記像担持体を所定の電位に帯電する帯電手段と、
    前記帯電手段によって帯電された前記像担持体を露光することにより該像担持体上に画像データに応じた静電潜像を形成する潜像形成手段と、
    前記トナーを予め貯留するとともに、前記像担持体に形成された静電潜像を該トナーによって現像し該像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、
    前記画像データ中の色成分情報に基づいて、発色対象の色または非発色対象の色に対応して予め定められた波長の光を前記トナー像に露光することにより該トナー像を構成するトナーに発色情報を付与する発色情報付与手段と、
    前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
    前記記録媒体に転写されたトナー像を熱及び圧力の何れか一方または双方により前記記録媒体に定着する定着手段と、
    前記記録媒体に転写されたトナー像に熱を加えることにより、前記トナー像を構成する各トナーを前記発色情報付与手段によって露光された光の波長に応じた色または該光の波長に応じた色以外の色に発色させる発色手段と、
    前記記録媒体上の光沢を付与する光沢付与領域を選定する光沢付与領域選定手段と、
    前記光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域に応じた静電潜像を形成するように前記潜像形成手段を制御すると共に、該静電潜像が前記現像手段によって現像されて形成されたトナー像の内の前記光沢付与領域に応じた領域について非発色状態を維持するように前記発色情報付与手段を制御する制御手段と、
    を備えた画像形成装置。
  2. 前記画像データの画像は、複数種類の領域を含み、前記光沢付与領域選定手段は、該複数種類の領域のうちの予め定められた種類の所定領域に基づいて、光沢を付与する光沢付与領域を選定する請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記光沢付与領域選定手段は、前記画像データに含まれるグラフィックデータ及びイメージデータの何れか一方または双方の画像領域を前記所定領域とし、該所定領域に連続する周辺領域を、前記光沢付与領域として選定する請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記光沢付与領域として選定する対象となる領域の種類を示す画像種類情報を取得する取得手段を備え、
    前記光沢付与領域選定手段は、前記取得手段によって取得した画像種類情報の画像種類に対応する領域を前記所定領域とし、該所定領域に連続する周辺領域を前記光沢付与領域として選定する請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 前記発色手段は、前記定着手段と一体的に設けられる請求項1に記載の画像形成装置。
  6. 定着後の記録媒体上に光を照射する定着後光照射手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  7. 前記トナーが、互いに隔離された状態で存在し、互いに反応した際に発色する第1の成分及び第2の成分と、該第1の成分及び第2の成分のいずれかを含む光硬化性組成物と、を有し、光による発色情報の付与により前記光硬化性組成物が硬化または未硬化の状態を維持することにより、発色可能な状態または非発色の状態を維持するトナーであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  8. 光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するトナーを用いる画像形成装置であって、
    像担持体と、
    前記像担持体を所定の電位に帯電する帯電手段と、
    前記帯電手段によって帯電された前記像担持体を露光することにより該像担持体上に画像データに応じた静電潜像を形成する潜像形成手段と、
    前記トナーを予め貯留するとともに、前記像担持体に形成された静電潜像を該トナーによって現像し該像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、
    前記画像データ中の色成分情報に基づいて、発色対象の色または非発色対象の色に対応して予め定められた波長の光を前記トナー像に露光することにより該トナー像を構成するトナーに発色情報を付与する発色情報付与手段と、
    前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
    前記記録媒体に転写されたトナー像を熱及び圧力の何れか一方または双方により前記記録媒体に定着する定着手段と、
    前記記録媒体に転写されたトナー像に熱を加えることにより、前記トナー像を構成する各トナーを前記発色情報付与手段によって露光された光の波長に応じた色または該光の波長に応じた色以外の色に発色させる発色手段と、
    前記記録媒体上の光沢を付与する光沢付与領域を選定する光沢付与領域選定手段と、
    前記光沢付与領域選定手段によって選定された光沢付与領域に応じた静電潜像を形成するように前記潜像形成手段を制御すると共に、該静電潜像が前記現像手段によって現像されて形成されたトナー像の内の前記光沢付与領域に応じた領域の発色後の色が白色となるように発色情報付与手段を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110142511A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus for adding gloss to image formed on recording paper

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4730235B2 (ja) * 2006-07-13 2011-07-20 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP5094433B2 (ja) * 2008-01-11 2012-12-12 キヤノン株式会社 画像処理装置および画像処理方法
US9199185B2 (en) 2009-05-15 2015-12-01 Cummins Filtration Ip, Inc. Surface coalescers
US8576243B2 (en) * 2010-10-08 2013-11-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Display-color function image conversion
US10058808B2 (en) 2012-10-22 2018-08-28 Cummins Filtration Ip, Inc. Composite filter media utilizing bicomponent fibers
EP2985565A4 (en) * 2013-03-27 2016-11-16 Nikon Corp MOLDING DEVICE, STRUCTURE MANUFACTURING SYSTEM, SHAPING METHOD, STRUCTURE MANUFACTURING METHOD AND SHAPING MEASUREMENT PROGRAM
US11247143B2 (en) 2016-07-19 2022-02-15 Cummins Filtration Ip, Inc. Perforated layer coalescer
JP7024284B2 (ja) * 2017-09-26 2022-02-24 沖電気工業株式会社 画像形成装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63311364A (ja) * 1987-06-15 1988-12-20 Hitachi Ltd 多色記録装置
JPH0297943A (ja) * 1988-10-04 1990-04-10 Mitsubishi Electric Corp 画像形成装置
JPH02293869A (ja) * 1989-05-09 1990-12-05 Seiko Epson Corp 多色再現カプセル化物
JP2003330228A (ja) * 2002-05-13 2003-11-19 Casio Electronics Co Ltd マイクロカプセル含有トナー粒子とそれを用いたカラー画像形成方法及び装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4933708A (en) * 1987-04-06 1990-06-12 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image recording apparatus using microcapsules to form a color image
US5751432A (en) * 1996-05-31 1998-05-12 Xerox Corporation Highlight gloss for xerographic engine
US6303259B1 (en) * 1998-11-26 2001-10-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Heat and light-sensitive recording material and recording method with the same
US6440629B1 (en) * 2001-02-06 2002-08-27 Xerox Corporation Imaging apparatus
JP2005283653A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Fuji Xerox Co Ltd 透明トナー及びこれを用いた現像剤、光沢付与装置並びに画像形成装置
US7236734B2 (en) * 2005-02-22 2007-06-26 Eastman Kodak Company Method and apparatus for electrostatographic printing with enhanced color gamut
US7340208B2 (en) * 2005-06-17 2008-03-04 Eastman Kodak Company Method and apparatus for electrostatographic printing with generic color profiles and inverse masks based on receiver member characteristics
JP4743026B2 (ja) * 2006-07-05 2011-08-10 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及び画像形成方法
JP4730235B2 (ja) * 2006-07-13 2011-07-20 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63311364A (ja) * 1987-06-15 1988-12-20 Hitachi Ltd 多色記録装置
JPH0297943A (ja) * 1988-10-04 1990-04-10 Mitsubishi Electric Corp 画像形成装置
JPH02293869A (ja) * 1989-05-09 1990-12-05 Seiko Epson Corp 多色再現カプセル化物
JP2003330228A (ja) * 2002-05-13 2003-11-19 Casio Electronics Co Ltd マイクロカプセル含有トナー粒子とそれを用いたカラー画像形成方法及び装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110142511A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus for adding gloss to image formed on recording paper
US8320812B2 (en) * 2009-12-16 2012-11-27 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus for adding gloss to image formed on recording paper

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Publication number Publication date
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