JPH06301188A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 色調が良好な画像を普通紙に記録することが
可能な、フルカラーの画像形成装置を提供する 【構成】 本画像形成装置は、保持部材４４上に担持さ
れつつ搬送されるマイクロカプセル１を、像露光部１０
により画像情報に応じて像露光するとともに、副露光器
３５により、前記像露光部１０による光の照射面とは反
対側の面から副露光することにより、像露光部１０によ
り照射される光がマイクロカプセル内の色材によって吸
収されても、副露光によって確実に露光されるので、画
像に必要が無い色のマイクロカプセルをすべて硬化させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、普通紙などにモノク
ロ、あるいはフルカラーの画像を形成するための画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、少なくとも染料前駆体と光を吸収
する感光性物質からなる芯物質が、樹脂などの壁材によ
って封入されている、いわゆる画像形成用感光性マイク
ロカプセルが知られている。

【０００３】また、この感光性マイクロカプセルを担持
した感光媒体を用いるカラー複写装置が開発されてい
る。

【０００４】この装置に於いては、前記感光媒体が画像
情報に応じて露光され、マイクロカプセルが硬化するこ
とにより感光媒体に化学潜像が形成されるようになって
おり、その後、受像紙と感光媒体が重ね合って加圧さ
れ、マイクロカプセルが破壊されることによって、前記
化学潜像が現像され、染料前駆体を発色させる顕色剤が
塗工された受像紙に画像が形成されるようになってい
る。

【０００５】しかし、この装置に於いては、ＰＥＴなど
のプラスティックフィルムを基材として、この基材にマ
イクロカプセルが塗工された感光媒体が用いられてい
る。このため、前記基材は画像形成には直接寄与しない
にもかかわらず、画像形成される毎にマイクロカプセル
と共に消費され廃棄されていた。さらに、受像紙として
は顕色剤が予め塗工された特殊紙に限定されていた。し
たがってこの画像形成装置は、いわゆるランニングコス
トが高いという問題があった。

【０００６】そこで、本出願人はこの問題を解決するた
め、有色の染料あるいは顔料からなる色材と粒子状の感
光性マイクロカプセルを用い、前記基材を廃棄すること
なくフルカラーの画像形成が可能な装置を、特願平３−
１２４９１９号にて提案している。

【０００７】この画像形成装置に於いては、イエロー、
マゼンタ、シアンの各色用の３種のカプセルが混合され
た粉体状のマイクロカプセルトナーが用いられる。イエ
ロー色用のカプセルには、イエローの色材と、イエロー
と補色関係である波長４５０ｎｍ付近のブルー光に最大
感度を有する感光性物質が内包されている。マゼンタ色
用のカプセルには、マゼンタの色材と、マゼンタと補色
関係である波長５５０ｎｍ付近のグリーン光に最大感度
を有する感光性物質が内包されている。シアン色用のカ
プセルには、シアンの色材と、シアンと補色関係である
波長５５０ｎｍ付近のレッド光に最大感度を有する感光
性物質が内包されている。

【０００８】このような粉体状のマイクロカプセルトナ
ーが装置内部でエンドレスベルト状、あるいはドラム状
の支持体に乾式で塗布され、次に画像情報に応じて露光
される。ここで、例えば赤色の画像に対応する部分で
は、マイクロカプセルはレッド光によって露光される。
したがって、シアン色用のカプセルでは内部の感光性物
質が硬化するが、マゼンタ色用のカプセルとシアン色用
のカプセルでは硬化しない。

【０００９】次に、マイクロカプセルが加圧されると、
硬化しているシアン色用のカプセルには変化が無いが、
内部が硬化していないマゼンタ色用のカプセルとシアン
色用のカプセルでは、カプセルが破壊されて芯物質が放
出され、したがってマゼンタとシアンの色材が混合され
るので受像紙に赤色の画像が形成される。したがって普
通紙にフルカラーの画像が形成されるのである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の画像形成装置においては、受像紙に形成
される画像の色調が不自然であるという問題があった。
これは、マイクロカプセルが画像情報にしたがって露光
されたときに、本来、完全に硬化すべきカプセルの硬化
状態が不十分であるため、例えば記録紙の画像の赤色で
ある部分に、本来あってはならないシアン色の顔料が付
着してしまうために生じていた。

【００１１】この場合、シアン色用のカプセルも画像の
赤色に対応したレッド光で露光されるが、カプセルに内
包されているシアンの色材がレッド光を吸収するため、
シアンの色材の露光方向直下の部分の感光材料に露光さ
れるレッド光の強度が弱くなり、その部分の感光材料が
十分には硬化しないのである。

【００１２】この問題は、マイクロカプセルの内部に有
色の色材が内包されている場合に特有の問題である。

【００１３】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、色調が良好な画像を普通紙に記
録することが可能なフルカラーの画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は、色材等を内包し、搬送手段
上に担持されつつ搬送されるマイクロカプセルを、画像
情報に応じて露光手段を用いて像露光することにより画
像を形成するものであり、前記搬送手段上に担持される
マイクロカプセルの、前記露光手段による光の照射面と
は反対側の面に対して光を照射することにより副露光を
行う副露光手段を備えている。

【００１５】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置は、
搬送手段上に担持されつつ搬送されるマイクロカプセル
を、露光手段により画像情報に応じて像露光するととも
に、副露光手段により、前記露光手段による光の照射面
とは反対側の面から副露光する。

【００１６】したがって、露光手段より照射される光が
マイクロカプセル内の色材によって吸収されても、副露
光によって確実に露光されるので、画像に必要が無い色
のマイクロカプセルをすべて硬化させることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１８】まず始めに、図２を用いて本発明の画像形
成装置に用いられるフルカラー画像形成用マイクロカプ
セル１の構成を説明する。

【００１９】マイクロカプセル１はほぼ球形をしてお
り、直径が３〜２０μｍであり、芯物質３が厚さ０．０
１ミクロンから１ミクロンである壁部材２によって封入
されている。壁部材２は天然高分子物質、樹脂あるいは
無機材料からなるが、特に内包物を長時間確実に保持
し、光を透過し易い物質が望ましく、具体的にはポリス
チレン、アクリル、メラミンホルムアルデヒドなどの樹
脂が望ましい。

【００２０】芯物質３は感光性物質４と、感光性物質４
中に微細に分散された画像形成物質５からなっている。
ここで、感光性物質４とは、光に反応して重合し硬化す
る物質であり、少なくとも重合性物質と光開始剤からな
り、必要に応じて増感剤あるいは増感色素が含まれる。

【００２１】前記重合性物質としては、例えば、Ｎ−ビ
ニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡジアクリレー
トおよびメタクリレート、トリプロピレングリコールジ
アクリレートおよびメタクリレート、ポリエチレングリ
コールジアクリレートおよびメタクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレートおよびメタクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよびメタ
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート
およびメタクリレート、オリゴエステルアクリレートお
よびメタクリレート等が挙げられる。また、これらの重
合性物質は、単独でも、２種以上を混合したものでもよ
い。

【００２２】光開始剤は、光に感応し重合性物質の重合
を開始させるものであり、例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等を挙げることができ
る。

【００２３】前記画像形成物質５は、最終的に受像紙に
転写されて画像を形成する物質であり、それ自身が着色
されている染料、無機あるいは有機の顔料である。

【００２４】増感色素は、感光性物質の感光波長を調整
するために含まれるもので、キサンテン系、クマリン
系、メロシアニン系、チアジン系、アジン系、メチン
系、オキサジン系、フェニルメタン系、シアニン系、ア
ゾ系、アントラキノン系、ピラゾリン系、スチルベン
系、キノリン系、フタロシアニン系など各種染料が用い
られる。

【００２５】ここで、イエロー色用のカプセルの芯物質
は、イエロー色の画像形成物質と波長約４５０ｎｍ付近
に最大感光感度を持つ感光性物質から構成され、マゼン
タ色用のカプセルの芯物質は、マゼンタ色の画像形成物
質と波長５５０ｎｍ付近に最大感度を持つ感光性物質か
ら構成され、シアン色用のカプセルの芯物質は、シアン
色の画像形成物質と波長６５０ｎｍ付近に最大感度を持
つ感光性物質とから構成されている。

【００２６】芯物質３の周囲に壁部材２を設ける方法
は、公知のマイクロカプセル化技術によって可能であ
る。例えば、界面重合法によってポリアミド、ポリウレ
タン、ポリエステル、ポリユリアの各樹脂を壁部材とす
るマイクロカプセルが製造できる。また、Ｉｎ−Ｓｉｔ
ｕ重合法によって、ポリスチレン、メラミンホルマリ
ン、尿素ホルマリンの各樹脂を壁部材とするマイクロカ
プセルが製造できる。また、コアセルベーション法、相
分離法、液中乾燥法等で製造してもよい。

【００２７】このような方法によって、イエロー、マゼ
ンタ、シアンの各色用のマイクロカプセルがそれぞれ分
散された、３種のマイクロカプセルスラリーが得られ
る。この３種のマイクロカプセルスラリーを混合した
後、スプレードライ法、真空乾燥法などによって、前記
カプセルスラリーを乾燥させて、粉体状のフルカラー画
像形成用マイクロカプセルトナーが得られる。

【００２８】さらに、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無機、あるいは有機の
微粉末などを外添すればよい。これらは、公知の電子写
真方式に用いられるトナーの表面改質に関する技術が使
用できる。

【００２９】次に、上記のフルカラー画像形成用マイク
ロカプセルトナーを用いる本発明の画像形成装置を図１
を用いて説明する。

【００３０】図１において、画像形成装置１００の内部
には、マイクロカプセルトナー１を保持し、搬送するカ
プセル保持部材４４と、その保持部材４４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塗布部２０
と、マイクロカプセルトナーを画像情報に応じて露光す
る像露光部１０と、放出された芯物質を受像紙に転写す
るための転写部材４５とが設けられている。また、保持
部材４４と転写部材４５が対向する部分はマイクロカプ
セルトナーの破壊領域４７を形成する。

【００３１】像露光部１０は、ハロゲンランプなどから
なる露光ランプ１１と、原稿台ガラス１５と、原稿カバ
ー１３と、結像レンズ１４と、画像の色調を調整するた
めのフィルタ１６と、遮光板１９とから構成されてい
る。

【００３２】マイクロカプセル塗布部２０は、マイクロ
カプセルを貯蔵するケース２１と、かくはん機２３と、
マイクロカプセルを担持する担持体２５と、担持体２５
にマイクロカプセルを供給するための供給体２４と、前
記貯蔵された粉体状のマイクロカプセル１とから構成さ
れている。

【００３３】図示しない直流あるいは交流電源によっ
て、前記保持部材４４とトナー担持体２５との間には、
マイクロカプセル１をマイクロカプセル担持体２５から
保持部材４４に向けて移動させるための電界が形成され
ている。

【００３４】カプセル保持部材４４は、例えば直径３０
ｍｍ〜１００ｍｍ程度で、長さは３００ｍｍ程度の中空
のローラ状であり、可視光を透過しやすいガラスあるい
はアクリルなど透明樹脂からなる。また、その表面には
カプセルの壁部材を保持し易く、かつ透明性を損なわな
い程度の凹凸が設けられている。

【００３５】そして、保持部材４４の円筒の内部で、前
記像露光部１０の下部には、副露光器３５と遮光板３６
が設けられている。

【００３６】前記副露光器３５は、前記各色用の３種の
マイクロカプセルをそれぞれ同等に硬化させるように、
３種のマイクロカプセルの芯物質の硬化波長に対応した
波長の光を照射できる光源であり、具体的にはハロゲン
ランプ等がよい。

【００３７】一方、転写部材４５は、直径１０ｍｍ〜５
０ｍｍのローラ状で、少なくとも表面はマイクロカプセ
ルに内包された液体状の芯物質が付着し易いような材
質、例えばプラズマ処理されたポリエチレン樹脂などか
らなる。さらに、保持部材４４に近接してクリーニング
部３０が設置され、そのクリーニング部３０の構成部材
であるクリーニングブレード３１は保持部材４４に接し
ている。転写部材４５の下部には、ハロゲンランプある
いは抵抗体などの熱源が内蔵されたヒートローラ４６が
設けられている。また、転写部材４５とヒートローラー
４６の間に受像紙５２が供給される。

【００３８】次に、この装置の動作について説明する。
まず始めに図示しない起動スイッチがＯＮになると、保
持部材４４が図中の矢印の方向に回転を開始する。

【００３９】マイクロカプセル塗布部２０に於て、かく
はん機２３と供給体２４の回転によって担持体２５にマ
イクロカプセルトナー１が帯電されて担持される。担持
されたマイクロカプセルトナー１は、前記保持部材４４
と担持体２５の間に形成された電界によって、保持部材
４４の方向に静電引力を受ける。

【００４０】この結果マイクロカプセル１が保持部材４
４に向けて移動し、保持部材４４に静電気力によって付
着する。すなわち保持部材４４に粉体状のマイクロカプ
セル１ａが塗布される。以上に説明した動作の途中でマ
イクロカプセルトナー１が破壊されないように、マイク
ロカプセル１の外壁は十分な強度を持っている。

【００４１】保持部材４４の回転によって、マイクロカ
プセルトナー１ａは像露光部１０の下部へ搬送される。
ここで像露光部１０のハロゲンランプ１１が点灯し、原
稿１２を支持している原稿台ガラス１５が移動する。こ
れによって原稿１２に従って露光操作が行なわれる。原
稿１２から反射した光は、画像の色調を調整するためフ
ィルタ１６を通って、保持部材４４に塗布されたマイク
ロカプセル１ａの面に結像される。このように画像情報
にしたがって、マイクロカプセルが露光される。これと
同時に、副露光器３５が点灯して支持体を透過してマイ
クロカプセルトナー１ａが副露光される。

【００４２】したがって、マイクロカプセルトナー１ａ
が画像情報に応じて露光され、その露光エネルギーの程
度に応じて、芯物質が重合反応するため硬化する。かつ
露光が前記カプセル内部の画像形成物質によって遮光さ
れても、副露光によって画像に不要なカプセルトナーは
確実に硬化する。

【００４３】ここで、副露光器による露光強度は、像露
光部１０による最大露光強度の１／１０〜１／２に設定
される。この範囲よりも副露光器による露光強度が弱い
場合には、副露光の硬化が不十分であり、逆に大きい場
合には、画像に必要なマイクロカプセルトナーまで硬化
してしまい画像濃度が不足する。

【００４４】露光されたマイクロカプセルトナー１ａ
は、さらに保持部材４４の回転によって、保持部材４４
と転写部材４５が対向する部分である破壊領域４７に送
られる。ここで、マイクロカプセルトナー１ａは、保持
部材４４と転写部材４５によって加圧される。前記画像
情報に基づく露光で露光されず、したがって硬化してい
ないカプセルトナーは、壁部材２が破壊されて芯物質３
が流出し、芯物質３は転写部材４５に付着する。

【００４５】さらに、放出された芯物質３および硬化し
ているマイクロカプセルは転写部材４５の近傍に送られ
る。転写部材４５の表面に接触した芯物質３は転写部材
４５に付着し、破壊されたマイクロカプセルの壁材と硬
化しているマイクロカプセルなどの固形物は、引続き保
持部材４４の凹凸に保持される。これら保持部材に留ま
っている固形物１ｂは、クリーニング部３０のブレード
３１によって、保持部材４４からはぎ取られ回収され
る。普通紙である受像紙５２は給紙カセット５１から取
り出され、転写部材４５とヒートローラ４６の間に送ら
れる。ヒートローラ４６によって、受像紙５２と転写部
材４５が加熱されると、転写部材４５に付着している芯
物質は、受像紙５２に熱転写される。芯物質には、画像
形成物質が含まれているため、受像紙５２に画像が形成
され装置外部に出力される。

【００４６】次に、第２の実施例である画像形成装置２
００を図３を用いて説明する。画像形成装置１００と同
じ作用をおこなう部材には同じ番号が付し、その詳細な
説明は省略する。

【００４７】画像形成装置２００においては保持部材４
４は可視光を透過する樹脂などからなるエンドレスベル
ト状である。かつこのエンドレスベルト状保持部材４４
を挟むように位置する一対の加圧ローラ４１によって破
壊機構４２が構成される。さらに像露光部１０の下方延
長上で、保持部材の下部には副露光器３５が設けられて
いる。

【００４８】上記構成により、マイクロカプセル担持ロ
ーラ２５と電極ローラ２７の間に形成された電界によっ
て、マイクロカプセルトナー１ａが保持部材４４に付着
する。そして、保持部材４４が駆動ローラ２８によって
搬送され、像露光部１０で画像情報にしたがって露光さ
れると共に、保持部材４４を介して反対側から副露光さ
れる。

【００４９】次に、一対の加圧ローラ４１によってマイ
クロカプセル１ａが加圧され、硬化していないカプセル
が破壊されて芯物質３が流出する。加圧ローラ４１の表
面がフッ素系樹脂など非付着性の物質から構成されてい
るので、芯物質３は加圧ローラ４１にはほとんど付着せ
ず、大部分が保持部材４４上に残る。また硬化している
マイクロカプセルや壁部材は固形物１ｂであるために、
加圧力によって保持部材４４に強く押し付けられるの
で、保持部材４４の表面に強く付着する。

【００５０】さらに、受像紙ストッカー５１から取り出
された受像紙５２と、固形物１ｂおよび芯物質３が表面
に付着している保持部材４４が重ね合わされ、加熱ロー
ラ４６を通過すると、液状の芯物質３が受像紙５２に浸
透する。しかし、前記固形物１ｂは受像紙５２に浸透し
ないので、保持部材４４に強く付着したまま搬送され、
クリーニング部３０によって保持部材から削り取られ
る。このようにしてクリーニングされた保持部材４４は
再びマイクロカプセル塗布部２０に搬送される。

【００５１】尚、以上説明した実施例を次のように変更
しても本発明を実施することが可能である。像露光部１
０は原稿の反射光をマイクロカプセルトナーに照射する
のではなく、透過光であっても良いし、さらにハロゲン
ランプとフイルターの代わりに液晶表示板、エレクトロ
ルミネッセンス表示板、発光ダイオードなどを用いても
よい。また、マイクロカプセルの破壊手段としては、ロ
ーラ間の加圧に限定されることなく、加熱によってマイ
クロカプセルを膨張破裂させる等の方法を用いてもよ
い。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したことから明きらかなように
本発明の画像形成装置は、色材等を内包し、搬送手段上
に担持されつつ搬送されるマイクロカプセルを、画像情
報に応じて露光手段を用いて像露光することにより画像
を形成するものであり、前記搬送手段上に担持されるマ
イクロカプセルの、前記露光手段による光の照射面とは
反対側の面に対して光を照射することにより副露光を行
う副露光手段を備えていることにより、露光手段より照
射される光がマイクロカプセル内の色材によって吸収さ
れても、副露光によって確実に露光されるので、画像に
必要が無い色のマイクロカプセルはすべて硬化させるこ
とができるため、色調が良好な画像を普通紙に記録する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の構成を具体化した第１
の実施例を示す図である。

【図２】本発明の画像形成装置に用いられるマイクロカ
プセルの断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ マイクロカプセル １０ 像露光部 ３５ 副露光器 ４４ 保持部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 色材等を内包し、搬送手段上に担持され
   つつ搬送されるマイクロカプセルを、画像情報に応じて
   露光手段を用いて像露光することにより画像を形成する
   画像形成装置であって、前記搬送手段上に担持されるマ
   イクロカプセルの、前記露光手段による光の照射面とは
   反対側の面に対して光を照射することにより副露光を行
   う副露光手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。