JPH0566559A - マイクロカプセルおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カプセルに内包された色素体を、ほぼ完全に
流出させ良好な画像を形成することが可能なマイクロカ
プセルと画像形成装置を提供する。 【構成】 本発明のマイクロカプセルは、染顔料などの
色素体を内包し、かつ前記色素体が有機溶剤を主成分と
する高絶縁性の担体液中に分散されている。また、本発
明の画像形成装置は、前記マイクロカプセルを用い、色
素体を流出させるために電界を形成する手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成に好適に用い
られるマイクロカプセル、およびこのマイクロカプセル
からなるトナーを用いる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マイクロカプセルは種々の分野で
利用されるに至っている。たとえば画像形成の分野にお
いては、マイクロカプセルトナーについての研究がなさ
れている。具体的には、染料前駆体等の色素体と光硬化
性物質とを内包し、光に反応して機械的強度が変化する
マイクロカプセルからなるトナーが、特開平３−７７９
６１号公報、同３−８０２５８号公報等に開示されてい
る。

【０００３】一方、このようなマイクロカプセルからな
るトナーを用い、該マイクロカプセルからなるトナーを
露光した後、加圧などによって強度の弱いマイクロカプ
セルからなるトナーのみを破壊し、内包されている色素
体を流出させ、受像紙に転写することによって受像紙に
画像を形成する画像形成装置が、特開平３−８０２５８
号公報、同３−９２８５６号公報等に開示されている。
この画像形成装置は、マイクロカプセルからなるトナー
を帯電させて担持体上に保持し、該担持体上のトナーを
静電気力によって支持体に付着させるマイクロカプセル
トナー塗布手段を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マイクロカプセルからなるトナーを用いる従来の画像形
成装置においては、マイクロカプセルトナーを破壊して
も、内包された色素体のかなりの量がカプセル内部に留
まり、カプセルの外部に流出する色素体の量は少なかっ
た。したがって、受像紙に形成される画像は、濃度が不
充分であるという問題があった。そこで、この問題を解
決するためには、大きな加圧力でマイクロカプセルトナ
ーを破壊することが考えられるのであるが、加圧力を大
きくするためには大型の加圧手段を内蔵する必要が生
じ、装置重量の増加とコストの上昇を招くという新たな
問題が生じる。

【０００５】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたものであり、本発明の目的は、たとえばトナーに用
いれば、内包された色素体がほぼ完全に流出して濃度が
充分で鮮明な画像を形成することのできるマイクロカプ
セルと、このマイクロカプセルを用いてなるマイクロカ
プセルトナーを用いて充分な濃度の鮮明な画像を形成す
ることができるとともに、軽量かつ安価な画像形成装置
とを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明のマイクロカプセルは、少くとも色素体を内
包するマイクロカプセルにおいて、前記色素体が有機溶
剤を主成分とする高絶縁性の担体液中に分散されている
構成とし、本発明の画像形成装置は、少くとも色素体を
内包するマイクロカプセルからなるマイクロカプセルト
ナーを露光する露光部と、受像紙に前記マイクロカプセ
ルトナーを塗布するマイクロカプセルトナー塗布部と、
該マイクロカプセルトナーを加圧する加圧現像部とを備
える画像形成装置において、前記加圧現像部でマイクロ
カプセルトナーを加圧する際に該マイクロカプセルトナ
ーに内包されている色素体を流出させるための電界形成
手段が設けられている構成とした。

【０００７】

【作用】本発明のマイクロカプセルは、少くとも色素体
を内包するマイクロカプセルにおいて、前記色素体が有
機溶剤を主成分とする高絶縁性の担体液中に分散されて
いる。ここで、この担体液は電気絶縁性が高いため、色
素体に対していわゆるキャリアとして働く。すなわち、
マイクロカプセルに内包された色素体と担体液とは互い
に逆極性に帯電する。

【０００８】一方、本発明の画像形成装置は、少くとも
色素体を内包するマイクロカプセルからなるマイクロカ
プセルトナーを露光する露光部と、受像紙に前記マイク
ロカプセルトナーを塗布するマイクロカプセルトナー塗
布部と、該マイクロカプセルトナーを加圧する加圧現像
部とを備える画像形成装置において、前記加圧現像部で
マイクロカプセルトナーを加圧する際に該マイクロカプ
セルトナーに内包されている色素体を流出させるための
電界形成手段が設けられている。この画像形成装置にお
いては、加圧によりマイクロカプセルトナーが破壊され
る際に電界が形成されることになる。この電界と色素体
の帯電性とによって色素体は静電気力を受け、この静電
気力によって色素体はほぼ完全にマイクロカプセルから
外部に流出する。したがって、濃度が充分で鮮明な画像
が形成される。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例を模式的に示す断
面図であり、図２は他の実施例を模式的に示す断面図で
ある。

【００１０】図１に示すように、本発明のマイクロカプ
セル１は外壁２と内包物３とから構成される。外壁２の
形成材料としては、たとえばポリアミド樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリユリア樹脂、尿素ホルマリン樹脂などの
樹脂が挙げられる。

【００１１】この外壁２の膜厚は、通常、０．１〜５μ
ｍ程度である。外壁２の内部に封入される内包物３は、
少くとも色素体４を含有するとともに高絶縁性の担体液
５を含有し、これらの他に光硬化性物質６を含有してい
る。

【００１２】色素体４としては、たとえばクロムイエロ
ー、ウルトラマリン、プルシアンブルー、モリブデン
赤、チタニウムイエロー、四三酸化鉄等の無機顔料；ア
ゾ顔料、フタロシアニンブルー、キナクリドン、ジオキ
サジンバイオレット、イソインドリノン、ペリノン顔料
等の有機顔料；キサンテン系染料、クマリン染料、メロ
シアニン染料、シアニン系染料、アントラキノン系染
料、アゾ系染料、メロシアニン系染料、ロイコ染料等の
各種染料；さらにはアセト酢酸アニリド、アニシジン、
ｐ−アミノアセトアニリド、エチルアニリン、２，４−
キシリジン等の染料前駆体が挙げられる。これらの色素
体は一種単独で含有されていてもよいし、二種以上が組
み合わされて含有されていてもよく、また、これらの色
素体４は樹脂に吸着させて用いることもできる。さら
に、必要に応じて、色素体４の帯電極性を制御するため
の帯電制御剤を上記の樹脂中に分散させてもよい。ここ
で、帯電制御剤には正極性のものと負極性のものとがあ
る、正極性の帯電制御剤としては、たとえばナフテン
酸、オクチル酸、ステアリン酸等の金属塩；エチレンジ
アミン四酢酸金属錯塩等の金属錯塩などが挙げられる。
また、負極性の帯電制御剤としては、たとえばアルキル
スルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸カルシウ
ム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル
ベンゼンスルホン酸カルシウム、ジオクチルスルホン酸
カルシウム、モノラウリルリン酸亜鉛などが挙げられ
る。

【００１３】担体液５は、有機溶剤を主成分とし、その
抵抗率が、通常、１×１０¹²Ωｃｍ以上、好ましくは１
×１０¹⁵Ωｃｍ以上であり、必要に応じて電荷制御剤、
界面活性剤などを含有する液体である。この担体液５に
おける前記有機溶剤の含有割合は、通常、９０重量％以
上、好ましくは９５重量％以上である。そして、抵抗率
が、通常、１×１０¹²Ωｃｍ以上である高絶縁性の有機
溶剤のなかでも、たとえばｎ−ヘキサン、リグロイン、
ｎ−ヘプタン、ｎ−ペンタン、インドデカン、イソオク
タンなどの脂肪族有機溶剤が特に好適に用いられる。ま
た、このような有機溶剤は、たとえばエキソン社の「ア
イソパー」、シェル石油社の「シェルゾール」などの市
販品として入手可能である。

【００１４】光硬化性物質６は、重合性化合物と光重合
開始剤とからなる。ここで、重合性化合物としては、た
とえばＮ−ビニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡ
ジアクリレート、ビスフェノールＡジメタクリレート、
トリプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピ
レングリコールメタクリレート、ペンタエリスリトール
トリアクリレート、ペンタエリスリトールメタクリレー
ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチ
レングリコールメタクリレート、ジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールメタク
リレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、
トリメチロールプロパンメタクリレート、オリゴエステ
ルアクリレート、オリゴエステルメタクリレートなどが
挙げられる。これらの重合性化合物は一種単独であって
もよいし、二種以上が混合されていてもよい。

【００１５】また、光重合開始剤は光に感応して上記重
合性化合物の重合を開始させるものであればよく、たと
えばベンゾフェノン、ベンゾイルイソプロピルエーテル
等のベンゾイルアルキルエーテル類、ミヒラーズケト
ン、金属アレーン化合物、２，４−ジエチルチオキサン
トンなどが挙げられる。

【００１６】内包物３におけるこれら各種成分の含有割
合は内包物１００重量部当たり、色素体４が、通常、１
〜２０重量部程度であり、担体液５が、通常、２０〜８
０重量部、好ましくは４０〜６０重量部程度であり、光
硬化性物質６が、通常、２０〜８０重量部程度である。

【００１７】このような内包物３を外壁２内に包含する
このマイクロカプセル１の形状はほぼ球形であり、その
直径は１〜５０μｍ程度である。このマイクロカプセル
１は、たとえば次のようにして製造される。

【００１８】先ず、色素体４と光硬化性物質６とを所定
の割合で担体液５中に均一に分散させて内包物３を調製
する。次いで、この内包物３を、水中に乳化させ、たと
えば界面重合法、ｉｎ ｓｉｔｕ法、噴霧造粒法等の公
知のマイクロカプセル化法により外壁２の内側に封入
し、内包物３が外壁２の内部に封入されてなるマイクロ
カプセル１を得る。

【００１９】そして、このようにして得られるマイクロ
カプセル１を、たとえばスプレードライ法、真空乾燥
法、凍結乾燥法等の乾燥法により乾燥させれば、画像形
成装置で好適に使用することのできるマイクロカプセル
トナーが得られる。ここで、このマイクロカプセルトナ
ーに流動性や帯電性が要求される場合には、マイクロカ
プセルの周囲に例えば無機または有機微粉末あるいは荷
電制御剤の粉末等を外添すればよく、トナーの表面改質
に関する公知の技術が適用可能である。

【００２０】図１に示すように、このマイクロカプセル
１の内部において、色素体４と担体液５とは互いに接触
し、逆極性に帯電する。また、このマイクロカプセル１
は、図２に示すように、色素体４が担体液５中に分散さ
れてなる疑似マイクロカプセル７と、光硬化性物質６と
からなる内包物３が外壁２の内側に封入されてなるもの
であってもよい。この場合、疑似マイクロカプセル７に
内包されるのは色素体４および担体液５のみであるた
め、両者がより接触帯電し易いという利点がある。

【００２１】次に、本発明の画像形成装置について図面
を参照して説明する。図３は本発明の画像形成装置の一
例の概略を示す説明図である。図３に示すように、画像
形成装置Ｍの内部には、マイクロカプセルを用いてなる
トナーを露光する露光部１０と、受像紙にマイクロカプ
セルトナーを塗布するマイクロカプセルトナー塗布部２
０と、加圧現像部３０と、この加圧現像部３０でマイク
ロカプセルトナーを加圧する際に該マイクロカプセルト
ナーに内包されている色素体４を流出させるための電界
形成手段４０とが設けられ、さらにマイクロカプセルト
ナーを各部間で移動させるエンドレスベルト状の支持体
４４が架設されている。

【００２２】露光部１０は、たとえば露光ランプ１１
と、透明ガラス板からなる原稿台１２と、この原稿台１
２上に載置された原稿１３を覆う原稿カバー１４と、画
像の色調を調整するためのフィルター１４と、遮光板１
５とから構成されている。

【００２３】マイクロカプセルトナー塗布部２０は、マ
イクロカプセルからなるトナーを貯蔵するトナーケース
２１と、トナーの撹拌機２２と、トナーを担持するトナ
ー担持体２３と、このトナー担持体２３にトナーを供給
するための供給体２４と、トナーケース２１に貯蔵され
たマイクロカプセルトナー２５とから構成されている。

【００２４】加圧現像部３０においては、一対の加圧ロ
ーラ３１ａ，３１ｂが、その間にマイクロカプセルトナ
ーの支持体４４と受像紙６２とを挾むように配設されて
いる。

【００２５】マイクロカプセルトナーの支持体４４は、
駆動ローラ２９と、対向ローラ２７と、一対の加圧ロー
ラ３１ａおよび３１ｂの間に架設されている。そして、
前記の対向ローラ２７には静電気力によってマイクロカ
プセルトナー２５を支持体４４へ移行させる電界を形成
するための電源２８が接続され、対向ローラ２７と担持
体２３との間の領域には電界が形成される。また、一対
の加圧ローラ３１ａおよび３１ｂの間にも、加圧現像部
３０でマイクロカプセルトナー３０を加圧する際に該マ
イクロカプセルトナー２５に内包されている色素体４の
流出を促す電界を形成するための電源３２が接続されて
いる。この電源３２の極性は、色素体４の帯電極性に応
じて設定可能であり、一対の加圧ローラ３１ａおよび３
１ｂと電源３２とにより色素体４をマイクロカプセルか
ら流出させて受像紙６に転写させるための電界が形成さ
れる。すなわち、一対の加圧ローラ３１ａおよび３１ｂ
と電源３２とにより電界形成手段４０が構成されてい
る。

【００２６】さらにマイクロカプセルトナー塗布部２０
の下方には、支持体４４に近接してクリーニングユニッ
ト５０が設置され、このクリーニングユニット５０の構
成部材であるクリーニングブレード５１は支持体４４に
接している。

【００２７】次に、この画像形成装置の動作について説
明する。図示しない起動スイッチがＯＮになると、支持
体４４の駆動ローラ２９が回転し、支持体４４が搬送さ
れる。マイクロカプセルトナー塗布部２０においては、
撹拌機２２と供給体２４との回転によってマイクロカプ
セル２５が担持体２３上に担持される。担持されたマイ
クロカプセルトナー２５は、担持体２３と対向ローラ２
７との間に形成された電界によって対向ローラ２７の方
向に静電引力を受ける。この結果、マイクロカプセルト
ナー２５が支持体４４上に塗布される。

【００２８】マイクロカプセルトナー２５が塗布された
支持体４４は露光部１０の下部へ搬送される。ここで、
露光部１０の露光ランプ１１が点灯し、原稿１３を保持
している原稿台１２が移動する。これによって原稿１３
に従って露光操作が行われる。原稿１３から反射した光
は、画像の色調を調整するためフィルター１４を通って
支持体４４に塗布されたマイクロカプセルトナー２５の
面に結像される。これによってマイクロカプセルトナー
２５は内包物３の重合反応により硬化する。

【００２９】さらに、マイクロカプセルトナー２５は加
圧現像部３０に向けて搬送される。普通紙である受像紙
６２は、給紙カセット６１から取り出され、加圧現像部
３０に送られる。加圧現像部３０においては、マイクロ
カプセルトナー２５を担持した支持体４４と、受像紙６
２とが重ね合わせられた状態で加圧ローラ３１ａと３１
ｂとの間を通過する。

【００３０】このとき、硬化していない未露光のマイク
ロカプセルトナー２５は加圧力によって破壊されること
になるが、このマイクロカプセルトナー２５の内部で
は、色素体４が担体液５の働きによって帯電している。
一方、電界形成手段４０を構成する一対の加圧ローラ３
１ａおよび３１ｂの間の領域には、電界が形成されてい
るため、上記のように帯電している色素体４はマイクロ
カプセルから流出し、受像紙６２に転写される。

【００３１】したがって、受像紙６２に画像が形成さ
れ、受像紙６２はトレイ６４に出力される。硬化したマ
イクロカプセルは加圧によって破壊されず、支持体４４
上に留まっている。支持体４４はさらにクリーニングユ
ニット５０に向けて搬送される。クリーニングユニット
５０のブレード５１が支持体４に接触しているので、支
持体４４上に留まっているマイクロカプセルトナー２５
はブレード５１によって掻き落とされる。クリーニング
ユニット５０を通過した支持体４４には再びマイクロカ
プセルトナー２５が塗布されるなお、この実施例におい
ては、電界が形成された一対の加圧ローラ３１ａおよび
３１ｂによって受像紙６２を加圧する方法を用いたが、
異なる実施例として、受像紙６２を加圧しないで一対の
加圧ローラのうちの一方の加圧ローラ３１ｂに色素体を
一次的に保持させ、後に熱転写等の方法により受像紙６
２に色素体を転写して画像を形成することも可能であ
る。また、支持体４４にマイクロカプセルトナー２５を
担持させるのではなく、予めマイクロカプセルをフィル
ムなどの基材にコーティングして得られる媒体を使用す
ることも可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、以上の構成としたの
で、たとえばトナーに用いれば、内包された色素体がほ
ぼ完全に流出して濃度が充分で鮮明な画像を形成するこ
とのできるマイクロカプセルと、このマイクロカプセル
を利用したマイクロカプセルトナーを用いて充分な濃度
の鮮明な画像を従来よりも小さな加圧力によって得るこ
とができるとともに、軽量で低コストであるという利点
を有する画像形成装置とを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロカプセルの一例を模式的に示
す断面図である。

【図２】本発明のマイクロカプセルの他の一例を模式的
に示す断面図である。

【図３】本発明の画像形成装置の構成の概略を示す説明
図である。

【符号の説明】

１…マイクロカプセル ２…外壁 ３…内包物 ４…色素体 ５…担体液 １０…露光部 ２０…マイクロカプセルトナー塗布部 ２５…マイクロカプセルトナー ３０…加圧現像部 ４０…電界形成手段 ６２…受像紙 Ｍ…画像形成装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/26 ５２１ 7124−2Ｈ Ｇ０３Ｇ 9/08 15/06 １０１ 7818−2Ｈ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少くとも色素体を内包するマイクロカプ
   セルにおいて、前記色素体が有機溶剤を主成分とする高
   絶縁性の担体液中に分散されていることを特徴とするマ
   イクロカプセル。
2. 【請求項２】 少くとも色素体を内包するマイクロカプ
   セルからなるマイクロカプセルトナーを露光する露光部
   と、受像紙に前記マイクロカプセルトナーを塗布するマ
   イクロカプセルトナー塗布部と、該マイクロカプセルト
   ナーを加圧する加圧現像部とを備える画像形成装置にお
   いて、前記加圧現像部でマイクロカプセルトナーを加圧
   する際に該マイクロカプセルトナーに内包されている色
   素体を流出させるための電界形成手段が設けられている
   ことを特徴とする画像形成装置。