JPH10114107A - カプセル型液体トナー印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラー品質の高い画像形成をより高速で行
う。 【構成】 液体インク22が入ったマイクロカプセル20の
外殻24は光硬性の柔軟な殻で、所定波長の光を照射する
ことにより硬化する。このマイクロカプセル20を電子写
真装置やトナー放出装置のように印刷媒体11上に選択的
に堆積させる。印刷媒体11上のマイクロカプセルの硬化
された外殻は圧力フューザ32により破砕され、マイクロ
カプセル20内のインクを印刷媒体11上に解放する。マイ
クロカプセル20の液体インク22は殻24が破砕されたとき
に初めて所望の色を呈ずる。破砕されないマイクロカプ
セル20は透明で画像形成に影響を及ぼさない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的な印刷装置
に関し、特に液体トナーが封入されたカプセルを使用し
てインクを貯蔵部から印刷媒体に付着させるカプセル型
液体トナー印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真（レーザ印刷）技術は、コンピ
ュータ装置に接続されるプリンタにしばしば使用される
技術である。レーザプリンタは像印刷速度が速いため広
く普及しており、インクジェットプリンタと比較して、
はるかに速く画像を印刷することができる。

【０００３】図８に従来の電子写真式プリンタ装置を示
す。通常、プリンタ装置は光導電面4を有するローラ2を
備えている。ローラは、矢印5で示した方向に回転し、
その回転につれて、一様帯電器6がローラ2の光導電面4
を帯電させる。そして、画像放電器8が、印刷しようと
する画像に対応する光導電面4の所定領域を放電させ
る。ローラ2が更に回転すると、静電的に帯電した乾燥
トナー10は光導電面4の放電領域に付着する。そして更
にローラ2が回転すると、光導電面4の上に付着した乾燥
トナーは押圧され、印刷媒体である一片の紙11と接触す
る。このとき、静電バイアス12を使用して乾燥トナーの
紙11への付着を補助することができる。付着した乾燥ト
ナーは紙11の上に画像を形成する。熱フューザ14は紙11
を加熱し、少量の圧力を紙11上に付着したトナーに加え
る。この熱はトナーを軟化させるために有効であり、熱
融着を比較的低い圧力で発生させることができる。

【０００４】しかし、乾燥トナーを使用してレーザプリ
ンタにより印刷したカラー画像は、インクジェットプリ
ンタで印刷したカラー画像の色品質より劣っている。こ
れは、レーザプリンタの色品質が、使用される乾燥トナ
ーの物理的特性に起因して損なわれるためである。色品
質は、乾燥トナーとして使用可能なトナー粒子の大きさ
（直径が7μmより大）によっても制限される。直径が7
μmよりはるかに小さい乾燥トナーの粒子はカラー画像
形成に好適であるが、かき乱されると鎮静しない埃又は
煙の粒子のような挙動を呈する傾向がある。鎮静しない
粒子は、一般的に健康に有害であると考えられている。
更に、乾燥トナーの粒子は、可視光の波長と比較して粒
子サイズが相対的に大きいため、光フィルタのようには
良く動作しない。

【０００５】そのため、粒子を液体トナーの浴内に懸濁
させることにより、乾燥トナー粒子の使用限界であった
トナー粒子のサイズを小さくする試みが行われてきた。
液体電子写真（Ｌｉｑｕｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔ
ｏｇｒａｐｈｙ：ＬＥＰ）においては、0.1μmより小さ
いサイズのトナーと、電気泳動プロセスを使用すること
により、粒子を液体を通して移動させている。電気泳動
では、粒子を取り巻く液体が非導電性であって、且つ粘
度が低いことが必要条件となる。一般に、粒子懸濁に最
適な液体として炭化水素油がよく掲げられるが、炭化水
素油には基本的な使用上の問題が幾つか存在する。ま
ず、液体油はこぼれ易く不要な蒸気を空気中に放出する
可能性があり、ある状況下においては燃え易くなる。液
体トナーは、トナーの移動性を高めるためにその粘度を
低くしなければならない。従って、トナーの固体着色剤
の含有量は、通常、体積率で約2％と非常に低く設定さ
れている。

【０００６】このＬＥＰの長所は、液体トナーインクに
非常に小さい顔料粒子を混入させていることである。顔
料粒子の大きさは、その顔料粒子によりフィルタリング
された光の波長に非常に近く、その顔料粒子は半透明光
フィルタとして動作してある波長の光を除去する効果が
ある。また、他の場合には、インクを堆積させる白紙か
ら反射する白色光からある波長の光を除去する効果があ
る。

【０００７】乾燥トナーのような大きい粒子は、入射光
の波長に比較して粒子サイズが物理的に大きいために光
を散乱するようになり、多数のトナー粒子の間に形成さ
れる空隙で光を反射するようになる。この反射光は粒子
により着色されず、目的の色を飽和させない“白色”光
として現われる。これに対し、直径が0.1μm未満の顔料
粒子を持つ液体インクは、高い色強度と色品質とを提供
することができる。顔料粒子としては、一般にシアン、
黄色、マゼンタ、及び黒の原色がある。これら原色を混
合することにより他のすべての可視色を正確に作成する
ことができる反面、乾燥トナーから生ずる散乱光は飽和
せず、印刷された色の輝度値が低下する。これにより乾
燥トナーによる印刷可能色範囲が更に狭くなる。

【０００８】その一方で、インクジェットプリンタは、
ＬＥＰプリンタを超えるある長所を有している。インク
ジェットプリンタは、不用意なインク漏出の少ないノズ
ルの内側に、インクをスポンジ体に含ませて保持してい
る。このインクに使用される液体溶媒は水である。水は
燃え難く不要な蒸気の源ではないため、水をインクジェ
ットプリンタ周囲の室内空気に解放しても、炭化水素油
をＬＥＰプリンタ周囲の空気に解放したときほど問題に
はならない。

【０００９】しかし、多くのインクジェットプリンタに
使用されるインクは、顔料の代わりに染料が使われてい
る。染料は顔料と似ているが、キャリア流体に溶解した
着色剤の自由分子から構成されている点で異なってい
る。染料分子は直径約0.1μmの顔料粒子よりさらに小さ
く、良好な色強度を提供するが、長い期間光に照射され
た後では脱色し易い性質をもつ。顔料粒子は染料粒子よ
り変色しにくいが、インクジェット用途においては、ノ
ズルのオリフィス部を詰まらせる可能性がある。

【００１０】インクジェットプリンタの印刷速度は、通
常、レーザプリンタと比較してはるかに遅い。このイン
クジェットプリンタは、インク室に接続されたノズルを
通じてインクを印刷媒体上に放出している。インクジェ
ットのインク成分の殆どは水であり、インク滴を放出す
る膨張水蒸気泡を形成し易すくしている。通常のインク
の着色剤濃度は、約2％〜5％程度に制限されているた
め、インクジェットの印刷動作においては比較的大量の
水を印刷媒体に放出することになる。ある印刷速度以上
では、印刷媒体が吸収できる以上に速く水が供給される
ことになり、その結果インクが濁ることがある。この濁
りにより、既に印刷した画像の形成が減少すると共に、
インクの混合により不良色を形成することがある。一
方、印刷媒体である紙の繊維も、吸収した水のために膨
れ上がり、“皺より”と呼ばれる歪みを生じ、仕上がっ
た印刷物の外観品位を低下させる。

【００１１】米国特許5,108,867号にはインクを印刷媒
体上に堆積させる他の方法が提案されている。これによ
れば、画像を形成しようとする印刷媒体は、乾式現像剤
薬品の一様な層で被覆されている。即ち、印刷媒体は、
３つの異なるタイプのマイクロカプセル封入型光硬化性
トナー粒子の混合体によって印刷面が一様に被覆されて
いる。３種類のマイクロカプセルの各々には、透明な３
色の液体ロイコ染料のうち、１色だけが入っている。他
の２色も同様にして別々のマイクロカプセルに入ってい
る。この３種類のマイクロカプセルの外殻は、ある特定
波長の光が照射されたときにだけ硬化する性質を有して
いる。

【００１２】この硬化性質により所定種類のマイクロカ
プセルの外殻を選択的に硬化させることができ、印刷媒
体上の未硬化マイクロカプセルだけを選択的に破砕し、
該未硬化カプセル内のロイコ染料を印刷媒体上に散布
し、目的とする画像を形成することができる。即ち、未
硬化カプセル内のロイコ染料は印刷媒体上で現像剤と混
合して原色を形成する一方、硬化カプセルは外殻が破砕
されず、塗料が印刷媒体上に散布されないため、塗料は
現像剤と混合できず発色しない。

【００１３】例えば、印刷媒体の一領域に赤色を形成す
る場合は、まず、その領域の印刷媒体を赤色光により照
射する。すると、赤色光により黄色に対するロイコ染料
が入っているマイクロカプセルが硬化する一方、シアン
及びマゼンタのロイコ染料が入っているマイクロカプセ
ルは硬化されずそのままの状態でいる。次に現像処理を
行うと、これらの未硬化カプセルだけが破砕され、シア
ン及びマゼンダの染料が印刷媒体上に解放される。解放
されたシアン色及びマゼンタ色は混色して印刷媒体上に
赤色の領域を形成する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法にあっては印刷媒体を現像剤薬品により一様に被覆す
る必要がある。即ち、印刷媒体上にインクを堆積しよう
とする箇所だけにマイクロカプセルを堆積するのではな
く、３種類の全てのマイクロカプセルの混合物により実
質上被覆しなければならない問題点がある。この他にも
所望のマイクロカプセルを硬化させるため、それぞれ異
なる所定の波長の光源を複数個用意する必要がある。

【００１５】また、従来の電子写真式プリンタ装置にお
いては、トナーを印刷媒体上に堆積してから印刷媒体に
トナーを結合させるための熱フューザが必要である。と
ころが、この熱フューザは以下に示す問題点を有してい
る。第１に、熱フューザはエネルギを消散する。大抵の
熱フューザは、プリンタが印刷中でなくてもプリンタに
電力を供給しなければならず、印刷待ち状態であっても
電力を消費する。

【００１６】第２に、熱フューザは使用できるまでに暖
機期間が必要となる。従って、プリンタがオンにされた
時点と印刷可能となる時点との間に所定の待ち時間が必
要となる。第３に、熱フューザは印刷媒体にエネルギ
（熱）を伝達して印刷媒体上に堆積されたインクを乾燥
する。従って、エネルギを印刷媒体に伝える速さによっ
て印刷速度が制限される。

【００１７】米国特許5,463,454号及び5,428,435号は、
熱フューザが他のタイプのプリンタに必要な温度より低
い温度で動作する画像印刷方法を開示しているが、低い
温度であっても熱フューザに関連する同様な制限がなお
存在する。本発明は、このような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、高速で且つ高品質のカラー画像を印刷
することができるカプセル型液体トナー印刷装置を提供
することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、乾燥
外殻と、該乾燥外殻内に装入される、液体中に懸濁して
いる顔料粒子の混合物と、から構成したマイクロカプセ
ルを備えるようにした。さらに、本発明は複数のインク
入りカプセルを有する印刷装置を備えることが好まし
く、さらに、印刷媒体上に画像パターンを形成してマイ
クロカプセルを堆積させることが好ましい。これによれ
ば、圧力フューザ組立体が印刷媒体上に堆積したマイク
ロカプセルを破砕し、それによりマイクロカプセル内の
インクを印刷媒体上に解放する。マイクロカプセルは十
分に透明な硬い外殻を有しており、液体インクにより形
成された画像は、破砕されていないマイクロカプセルに
より色影響を受けることはない。

【００１９】そしてさらに、本発明は一様に帯電した光
導電面を有するローラを備えることが好ましい。ローラ
は回転し、露光装置が光導電面の部分を選択的に光線を
照射する。これにより光導電面の光照射部分を放電させ
ることができる。現像装置は静電的に帯電したインク入
りカプセルを保持し、マイクロカプセルと光導電面とを
接触させるようにした。これにより、帯電マイクロカプ
セルを光導電面の放電部分だけに付着させることができ
る。光導電面は印刷媒体を受け、印刷媒体と静電面とを
接触させる。これにより現像済みマイクロカプセルを印
刷媒体の表面に付着させることができる。

【００２０】本発明の他の局面及び長所は、本発明の原
理を図面を用いて説明する後述の詳細説明から明らかに
なるであろう。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の具体的な実施の形
態を図１〜図７に基づいて説明する。本発明は、図面に
示すようにマイクロカプセル型の液体トナー印刷装置に
より具体的に示されている。また、本発明は、乾燥トナ
ーを用いるレーザプリンタで印刷したものより、高い品
質のカラー印刷を提供することができる。また、本印刷
装置に対しては熱フューザは不要である。

【００２２】本発明の第１の実施形態に係る印刷装置
は、その一部は従来のレーザプリンタ装置と同様である
が、印刷物のカラー品質を大幅に改善した点で相違して
いる。従来のレーザプリンタは、前述の問題点を有する
乾燥トナーを使用しているが、本発明はこの乾燥トナー
粒子を静電的に帯電させたインク入りカプセルに置き換
えており、また、従来のレーザプリンタ装置に必要であ
った熱フューザを備えていない。従って、本発明は従来
のレーザプリンタと比較していくつかの独特な効果を奏
することができる。

【００２３】また、前述のように紙面上に形成されたカ
ラー画像の色品質は、乾燥トナー10の大きさにより制限
されてしまう。本発明は、乾燥トナー10の粒子をインク
入りカプセルで置換することにより印刷画像の品質を改
善しているものである。図１は本発明の印刷装置に用い
るマイクロカプセルの一実施形態を示している。マイク
ロカプセル20は乾燥外殻24に封入された液体インク22を
備えており、その外殻24は、硬化可能な柔軟な乾燥外面
を備えている。また、通常の外殻はマイクロカプセル20
の直径と比較して薄く形成されている。

【００２４】液体インク22は単純な２成分混合物である
が、インク品質を向上させるために３成分以上を使用し
てもよい。この液体インクは、直径が約0.1μmの所望色
の顔料粒子が液体キャリアに懸濁されている。この液体
キャリアは、着色剤である顔料粒子を懸濁し、カプセル
壁を通して急速には拡散しない無色の油であることが好
適である。このような油としては、通常、不揮発性であ
り環境的に優しいエステル油が掲げられる。顔料の濃度
は、好適には油中での体積率で20％〜30％程度であるた
め、液体インク22はインクジェットインク又は通常の液
体電子写真インクに含まれている液体の量と比較して少
なくなっている。

【００２５】一方、乾燥外殻24は静電荷を保持すること
ができるため、例えばレーザプリンタが乾燥トナー粒子
を紙片側に付着させることと同様に、マイクロカプセル
20を紙片側に付着させることができる。一旦紙面上でマ
イクロカプセル20が破砕すると、マイクロカプセル20の
内部の液体インク22が紙面上に解放される。マイクロカ
プセルの外殻は予め破砕したマイクロカプセル全体の約
10％〜20％から成り、破砕されたマイクロカプセルの外
殻は、形成する印刷画像に対して影響を及すことは殆ど
ない。

【００２６】このようなマイクロカプセル化の技術は、
無炭素コピー紙及び時間解放薬剤に使用されている成熟
技術である。外殻24の壁材料としては、好適には尿素レ
ゾルシノール・ホルムアルデヒド材料が掲げられる。し
かし、壁材料は、マイクロカプセル内部に液体を封入す
ることができ、且つ静電荷が保持可能であれば、マイク
ロカプセル化に通常使用される他のいかなる材料であっ
てもよい。

【００２７】外殻24は液体インク22をマイクロカプセル
20の中に保持することができるが、外殻24自体は脆いた
め、所定の圧力が加わると外殻24は破砕し、マイクロカ
プセル20の中に入っている液体インク22を解放する。こ
のようなマイクロカプセルは、コアセルベーションのよ
うな幾つかの既知のプロセスのいずれかにより形成する
ことができる。更に詳細には、マイクロカプセルをArth
ur S. Diamond（画像材料ハンドブック、Marcel Decke
r, Inc.,565-567ページ、1991年発行）に記載されてい
るように形成することができる。

【００２８】即ち、まず油及び顔料の懸濁液を第１のタ
ンク内に準備する。そして、第２のタンクには、水及び
水溶性ポリマー及び表面活性剤のような種々の乳剤安定
剤から成る水相を入れておく。そして高剪断性の混合処
理を施しつつ、水の中に油のある乳剤が得られるまで、
第１のタンクの油相を第１のタンクの水相にゆっくりと
添加する。さらに、メラミン、尿素、及びホルマリンを
乳剤に加えると、油・水境界面に凝縮が起こり、油滴の
表面の周りにポリマーが形成されるようになる。硬化期
間中、この境界面で更に凝縮及び相互連結が行われ、個
別のマイクロカプセル壁が形成されるに至る。

【００２９】カプセルという用語は、乾燥トナー技術に
おいては内部材料を完全に取り囲んでいる材料の外層部
分を示すことに使用されている。電子写真に使用されて
いる多数の乾燥トナーは、最内部材料としてフェライト
粒子を備えている。この粒子は、通常、ポリマー樹脂に
包まれるかカプセル化されており、ポリマー樹脂は更に
別の材料により幾つかの層を形成してカプセル化される
ことがある。通常、これらトナー材料はすべて固体又は
ゲル状である。

【００３０】マイクロカプセル化は、固体、液体、又は
ガスの核を囲む固体（硬い又は軟らかい）の外殻材料を
提供する。マイクロカプセルとは直径が１μmから数百
μmの範囲にあるカプセルを指し、ナノカプセルとは直
径が１μm未満のカプセルを指している。マイクロカプ
セルは、カプセル内に他のカプセルを備えることがで
き、また、核を囲む外殻材料に幾つかの層を備えること
ができる。このような構成の組合せが可能となる。

【００３１】マイクロカプセルの核材料（内容物）は、
キャリア流体の中に顔料が含有される液体インク22であ
る。本発明の場合、液体インク22は非常に高い顔料濃度
を有することができる。キャリア流体は、水、油、又は
アルコールでもよい。油は印刷済みの紙中の繊維の外面
を覆うようになる一方、水は印刷済みの紙中の繊維に吸
収されて紙を膨張させるため、キャリア流体としては油
の方が好適である。また、顔料の濃度を非常に高くする
ことができるため、高速インクジェット印刷に関連する
濁りの問題を回避することができる。さらに、着色剤と
しては顔料を使用しており、この場合の顔料の粒径は、
通常の乾燥トナーに比較して小さく通常１μm未満であ
る。さらに好適には0.1μm未満である。

【００３２】図２は本発明による印刷装置の第１の実施
の形態を示している。本実施の形態は、図８の熱フュー
ザ14が圧力フューザ組立体32で置き換えられ、帯電乾燥
トナーが帯電マイクロカプセル30で置き換えられている
他は、図８の構成と同様である。本実施の形態における
構成の特長は、印刷された画像の色品質が、通常のレー
ザプリンタで印刷された画像の色品質と比較して非常に
高いということである。しかも、レーザプリンタの印刷
速度は、そのままで維持されている。圧力フューザ組立
体32は、紙11の上に堆積されているマイクロカプセルを
破砕し、マイクロカプセル内のインクを紙11の上に解放
する。解放されたインクは紙11の上に画像を形成する。
この圧力フューザ組立体32においては、熱フューザに必
要であった加熱期間が不要なので暖機は不要である。従
って、印刷開始までの時間を短縮することができる。更
に、圧力フューザ組立体32はプリンタの印刷待ち時間を
含む全ての電源供給期間中、電力を常に消費しているこ
とはない。

【００３３】油及び顔料の粒子は、マイクロカプセルが
破裂すると印刷媒体上に解放される。印刷媒体が通常の
セルローズ紙であれば、油及び顔料の粒子は破裂したカ
プセルの直近で紙の繊維上に広がるようになる。また、
顔料粒子は、紙の表面に残る傾向があるが、油は紙を所
定の深さまで貫き、紙の繊維の外面を覆う傾向がある。
一方、透明フィルム上に印刷する場合は、透明フイルム
は多孔質でないため、油及び顔料が共にフィルム表面上
に残る。いずれの場合においても油は乾燥し、空気への
露出による酸化のため硬化する。

【００３４】また、マイクロカプセルに乾燥剤又は反応
性薬品を入れることにより、油の酸化又は硬化のプロセ
スを加速させることができる。乾燥剤又は反応性薬品は
カプセルが破砕すると活性化する。乾燥剤としては、通
常アルコールが用いられる。反応性薬品としては、その
挙動が触媒及び２成分エポキシの樹脂成分と同じ２つの
反応性成分を備えることができる。

【００３５】カプセル破砕により解放された油の酸化又
は硬化に関し、その変化を加速させる反応性薬品を混合
するには種々の方法がある。本実施の形態では、２種類
のマイクロカプセルを印刷媒体に付着させるように構成
している。即ち、第１の種類のマイクロカプセルには、
マイクロカプセル内の油及びインクの混合物の中に触媒
成分を含有させる一方、第２の種類のマイクロカプセル
には、マイクロカプセル内の油及びインクの混合物の中
に樹脂成分を含有させる。この２つの種類のマイクロカ
プセルを同時に破砕すると、各マイクロカプセルの内容
物が印刷媒体上に解放され混合し、２種類の内容物が反
応して混合物内部の油が硬化する。

【００３６】図３に他のマイクロカプセルの構成を示し
た。このマイクロカプセルの構成は、各マイクロカプセ
ル43の中に、おそらくはナノカプセルである小さなカプ
セル41が入れられている。マイクロカプセル43内の小さ
いカプセル41には触媒を入れることができ、大きいマイ
クロカプセル43にはキャリア油内部の対応する樹脂を入
れることができる。大きいマイクロカプセル43を破砕す
ると小さい内部カプセル41が同時に且つ同じ場所で破砕
する。従って、マイクロカプセル43の内容物は内部カプ
セル41の内容物とうまく混合することができる。ここで
記載した反応性成分はマイクロカプセル化の分野では成
熟技術の範疇であり、予備混合エポキシ及び接着剤を作
るために使用されている。そのため、３成分以上の反応
性混合物を開発することも十分可能である。

【００３７】次に、多数の色のインクが入っているマイ
クロカプセルを提供する本発明の第２の実施の形態を説
明する。図４は本実施の形態に係る印刷装置の構成を示
す図である。本実施の形態の種々の形式のマイクロカプ
セル40,42,44,46には各々異なる色の液体インクが封入
されている。光導電面4が順次帯電され、画像が各色に
対して放電されるにつれて、マイクロカプセル40,42,4
4,46は光導電面4の放電領域に順次付着される。マイク
ロカプセル40,42,44,46は図２のマイクロカプセル30と
実質上同じ方式によって紙11に付着される。しかし、こ
の構成では、マイクロカプセル40,42,44,46を保持して
いる現像器組立体が矢印43,45に示すように前後に移動
するので、一度に付着されるのは１色分のマイクロカプ
セルだけである。図２と同様に、紙片11に付着されたマ
イクロカプセルはフューザ32により破砕される。マイク
ロカプセル40,42,44,46はマイクロカプセル40,42,44,46
中のインクを、特に破砕後印刷媒体62の上に解放しよう
とする印刷媒体62の上にだけ堆積する。即ち、マイクロ
カプセルは色特有の画像パターンを形成して堆積され
る。

【００３８】印刷媒体62は矢印49で示したように、まず
光導電面4から離れる方向に移動し、マイクロカプセル
は光導電面4の上に堆積される。次に、マイクロカプセ
ルが画像として光導電面4の上に堆積し終わると、印刷
媒体は光導電面4側に移動して光導電面4と接触する。多
数の色を印刷する現在のレーザプリンタにおいては、同
様の多色構成が使用されている。

【００３９】次に、マイクロカプセルをトナー放出装置
により印刷媒体上に堆積する本発明の第３の実施の形態
を、図５を用いて説明する。本実施の形態においては、
帯電マイクロカプセルは複数の室52,54,56,58に入れら
れている。この帯電マイクロカプセルは自然に接地面59
に引き付けられる構成となっている。上記各室には別々
の色のインクが詰まった帯電マイクロカプセルが入って
おり、各室には室50,52,54,56から接地面59への帯電マ
イクロカプセルの流れを制御するノズル51,53,55,57が
それぞれ設けられている。制御器60はノズル51,53,55,5
7の動作を制御し、それにより室50,52,54,56から放出さ
れるマイクロカプセルの流れを制御している。このノズ
ル及び制御器の構成は、トナー放出印刷の分野では周知
である。

【００４０】表面に画像を形成しようとする印刷媒体62
は、室50,52,54,56のノズル51,53,55,57と接地面59との
間を通過する。解放されたマイクロカプセルは印刷媒体
62の上に堆積する。このように印刷媒体62は、マイクロ
カプセルを破砕して封入されたインクを印刷媒体62の表
面に解放する圧力フューザ64を通って移動する。制御器
60は、特にマイクロカプセルの破砕後に印刷媒体62上に
インクを解放したい場所にだけ堆積するように、マイク
ロカプセルの放出を制御している。即ち、マイクロカプ
セルは色特有の画像パターンを形成して堆積されるよう
になる。

【００４１】このようにマイクロカプセルを介して顔料
粒子を放出させるため、ノズルの詰まりを低減すること
ができる。次に、マイクロカプセルが印刷媒体11に付着
する前に、光導電面4上で圧力フューザ68によりマイク
ロカプセルを破砕する本発明の第４の実施の形態を説明
する。図６に本実施の形態の印刷装置の構成を示した。

【００４２】本実施の形態においては、マイクロカプセ
ルの核部に、液体電子写真装置のトナーと同様にトナー
が油中に懸濁されているものが入れられている。ただ
し、それは約20％〜30％の非常に高い含有量で着色剤で
ある帯電顔料粒子が混入されたものである。液体中のト
ナー粒子は、電気泳動により移動することができ、光導
電面4の上にくっきりと形成された帯電・放電パターン
（露光パターン）に吸引される。この露光パターンがく
っきりと形成されているため、印刷解像度の向上に有効
な高いエッジコントラストが得られる。乾燥マイクロカ
プセル（液体中の帯電粒子を含んでいる。）は同等の大
きさの乾燥トナー粒子と殆ど同様に光導電面4に堆積す
るが、マイクロカプセルの液体含有物はマイクロカプセ
ルが破砕されたときにはじめて所望の色を呈ずるように
なる。また、露光領域外に解放された液体内の帯電粒子
は、電気泳動により露光パターンが形成された方に移動
する。

【００４３】同じ電荷を有する乾燥トナー粒子は互いに
反発するが、粒子の電荷とは反対の電荷を有する光導電
面4の領域に全て吸引される。乾燥トナー粒子が光導電
面4の放電領域に堆積するにつれて粒子はそれぞれ互い
に反発し、放電領域の周辺部に散乱する傾向がある。そ
の結果、印刷画像がぼやけるようになる。本実施の形態
においては、液体トナー内部の粒子が粒子間相互作用を
無視できる程小さいため、このような現象は生じること
はない。即ち、粒子間の相対距離は粒子の大きさに比較
して大きく、さらに液体トナーは光導電面の表面を濡ら
すため粒子が散乱することはないが、粒子が電気泳動運
動可能となるようにする必要がある。

【００４４】次に、図７に本実施の形態の詰替え可能な
トナーカートリッジ81を示す。詰替え可能トナーカート
リッジ81はマイクロカプセル型液体インクトナー粒子83
の供給品が入っている貯蔵容器である。トナーカートリ
ッジ81は、一般に、マイクロカプセル83を摩擦帯電させ
光導電面に一様に付着させるために種々のローラ及び刃
を備えている。図７は、トナーカートリッジ81の供給ロ
ーラ85、現像剤ローラ87、及び計量刃89を示している。
摩擦帯電は、マイクロカプセル83と、静止あるいは種々
の速さ・方向に移動している他の面に対するローラの穏
やかな摩擦動作により行われる。トナーカートリッジ81
は、一般に、ローラ85,87を所望の速度で駆動（回転）
する手段、及びローラ85,87に電位を加えてトナーカプ
セルの移動を補助する手段を提供している。また、カー
トリッジには光導電体が入っている場合もある。カート
リッジのコストを抑えるには、マイクロカプセル83を摩
擦帯電させるのに必要最低限の要素だけをカートリッジ
81に設ければよい。

【００４５】ここにおいて、例えば、ある種の化学的成
分をマイクロカプセルに混入させることにより、顔料粒
子を印刷媒体の紙繊維や透明膜樹脂に結合させ、にじみ
を防止することができる。ただし、本発明の印刷媒体は
紙及び透明膜に限定されることはなく、布、ガラス、及
び他の印刷媒体に対しても拡張可能である。一般に、従
来のレーザ印刷技術には熱フューザが必要であった。前
述の通り熱フューザは、インクが印刷媒体上に堆積され
てからエネルギ（熱）を印刷媒体に与えるため、印刷媒
体に熱を与える速度により印刷速度が制限される可能性
がある。ところが、本発明の印刷装置においては熱フュ
ーザを備えないため、従来のレーザプリンタより速く印
刷することができる。

【００４６】以上、本発明の各実施の形態を図面を用い
て説明したが、本発明は説明された特定の形態又は構成
に限定されることはない。以下に本発明の実施の形態及
び諸実施例を掲げておく。 [1]乾燥外殻と、該乾燥外殻内に装入され、液体中に懸
濁している顔料粒子の混合物と、から構成したマイクロ
カプセルを備えたことを特徴とするカプセル型液体トナ
ー印刷装置。 [2] [1]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であっ
て、更に、トナーカートリッジを備えており、トナーは
複数の前述のマイクロカプセルから構成されているカプ
セル型液体トナー印刷装置。 [3] [1]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であっ
て、更に、複数の前述のマイクロカプセルと、マイクロ
カプセルを色特有の画像パターンを成して印刷媒体上に
堆積させる堆積手段と、印刷媒体上に堆積されたマイク
ロカプセルを破砕し、それによりマイクロカプセル内の
混合物を印刷媒体上に解放する圧力フューザ組立体と、
を備えているカプセル型液体トナー印刷装置。 [4] [3]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であっ
て、前記堆積手段は、一様に帯電した光導電面を有する
ローラと、ローラに取付けられてローラを回転させる手
段と、光導電面の部分を光線に選択的に露光させ、それ
により光に露光した光導電面の部分を放電させる露光手
段と、静的に帯電したインク入りカプセルを保持し、マ
イクロカプセルと光導電面とを接触させ、それにより帯
電マイクロカプセルを光導電面の放電部分に付着させる
現像装置と、印刷媒体を受け、印刷媒体と光導電面とを
接触させ、それにより付着されたマイクロカプセルを印
刷媒体の表面に堆積させる移転組立体、を備えているカ
プセル型液体トナー印刷装置。 [5] [3]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であっ
て、前記堆積手段は、複数の帯電インク入りマイクロカ
プセルが入っており、制御可能なノズルを有する室と、
接地平面と、印刷媒体を受け、印刷媒体を制御可能なノ
ズルと接地平面との間で移動させる移転組立体と、室の
ノズルを通して接地平面の方に帯電インク入りマイクロ
カプセルの流れを制御するノズル制御器と、を備えてい
るカプセル型液体トナー印刷装置。 [6] [4]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であっ
て、現像装置は複数の別々の色のインクを有するマイク
ロカプセルを保持しているカプセル型液体トナー印刷装
置。 [7] [3]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であっ
て、マイクロカプセルは複数の色のインクを備えている
カプセル型液体トナー印刷装置。 [8] [1]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であっ
て、マイクロカプセルは、直径が１マイクロメートルよ
り小さい顔料粒子の懸濁液から構成されていることを特
徴とするカプセル型液体トナー印刷装置。 [9] [1]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であっ
て、マイクロカプセルは、直径が１マイクロメートルよ
り小さい顔料粒子の懸濁液から構成されているカプセル
型液体トナー印刷装置。 [10] [8]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であっ
て、粒子を懸濁している液体は油から成るカプセル型液
体トナー印刷装置。 [11] [10]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であ
って、油はエステル油であるカプセル型液体トナー印刷
装置。 [12] [1]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であっ
て、マイクロカプセルは堅固な乾燥壁材料から構成され
ているカプセル型液体トナー印刷装置。 [13] [12]に記載のカプセル型液体トナー印刷装置であ
って、壁材料は、静電荷を伝えることができ且つ力が加
えられると破砕されることができる尿素レゾルシノール
・ホルムアルデヒド材料であるカプセル型液体トナー印
刷装置。 [14]（ａ）複数のインク入りマイクロカプセルを色特有
の画像パターンを成して印刷媒体上に堆積させるステッ
プと、（ｂ）印刷媒体上に堆積されたマイクロカプセル
を破砕してマイクロカプセル内のインクを印刷媒体上に
解放するステップと、から構成されるカプセル型液体ト
ナー印刷方法。 [15] [14]に記載のカプセル型液体トナー印刷方法であ
って、ステップ（ａ）はローラの光導電面の所定領域を
光線に露光し、光導電面の露光領域を放電させるステッ
プと、光導電面を複数の静帯電インク入りカプセルに接
触させ、それにより帯電カプセルを光導電面の放電領域
上に付着させるステップと、光導電面上の移されたマイ
クロカプセルを一片の紙に押圧し、それによりマイクロ
カプセルを一片の紙の上に堆積させるステップと、から
構成されるカプセル型液体トナー印刷方法。 [16]複数のインク入りマイクロカプセルを色特有の画像
パターンを成して印刷媒体上に堆積させる堆積手段と、
印刷媒体上に堆積されたマイクロカプセルを破砕し、そ
れによりマイクロカプセル内のインクを印刷媒体上に解
放するフューザ組立体と、を備えたカプセル型液体トナ
ー印刷装置。 [17]一様に帯電した光導電面を有するローラと、ローラ
を回転させる手段と、光導電面の部分を光線に選択的に
露光し、それにより光に露光された光導電面の部分を放
電させる露光装置と、静的に帯電したインク入りマイク
ロカプセルを保持し、マイクロカプセルと光導電面とを
接触させ、それにより帯電マイクロカプセルを光導電面
の帯電部分上に付着させる現像装置と、光導電面上に移
されたマイクロカプセルを破砕し、それによりマイクロ
カプセル内の混合物を光導電面上に解放する圧力フュー
ザ組立体と、印刷媒体を受け、印刷媒体と光導電面とを
接触させ、それにより解放された混合物を印刷媒体の表
面に移す移動組立体と、を備えたカプセル型液体トナー
印刷装置。

【００４７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、乾燥外
殻と、乾燥外殻内に装入された顔料粒子の混合物から成
るマイクロカプセルを備えたため、現存する静電プリン
タのプロセスに実質上適合しつつ従来の熱フューザを不
要とすることができ、以て、印刷装置への電力供給を節
減でき、暖機や印刷媒体への熱伝達が不要となり高速な
印刷を行うことができると共に、高品質のカラー画像を
形成することができる。また、環境的及び衛生上の心配
がなく、画像形成に必要な場所に必要なだけインクを供
給する画像形成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるマイクロカプセルを示す図。

【図２】 本発明の第１の実施の形態に係るプリンタ装
置の構成図。

【図３】 マイクロカプセル内部に他のマイクロカプセ
ルを備えた様子を示す図。

【図４】 本発明の第２の実施の形態に係る、多色イン
ク入りマイクロカプセルを備えた印刷装置の構成図。

【図５】 本発明の第３の実施の形態に係る、インク入
りマイクロカプセルを分配するためトナー放出印刷装置
を使用した印刷装置の構成図。

【図６】 本発明の第４の実施の形態に係る、マイクロ
カプセルを印刷媒体に移す前に、光導電体の上で破砕す
る印刷装置の構成図。

【図７】 本発明のマイクロカプセルが入っているトナ
ーカートリッジを示す図。

【図８】 従来の電子写真式プリンタ装置を示す図。

【符号の説明】

2 ローラ 4 光導電面 6 帯電器 10 乾燥トナー 11 紙片 12 静電バイアス 14 熱フューザ 20 マイクロカプセル 22 液体インク 24 乾燥外殻 30 マイクロカプセル 32 圧力フューザ組立体 41 カプセル 43 マイクロカプセル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乾燥外殻と、 該乾燥外殻内に装入され、液体中に懸濁している顔料粒
   子の混合物と、から構成したマイクロカプセルを備えた
   ことを特徴とするカプセル型液体トナー印刷装置。