JPH06102647A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光性マイクロカプセルを用いて、適切な色
濃度発現と階調再現性を実現し、更には全体的、或いは
部分的な濃度調整を容易に行うことが可能な画像形成装
置を提供すること。 【構成】 本発明の画像形成装置は、カプセル粉体を支
持体上に塗布した後、カプセル粉体の粒径、粉体層厚さ
等に応じて適切な色濃度発現をするよう、加圧力及び加
圧力分布を任意に変化させることができる可変加圧手段
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置、詳しく
は、少なくともロイコ染料、有色染料又は顔料等の色材
を内包物として含み、光に反応して機械的強度が変化す
るマイクロカプセルを使用した複写機、プリンター等の
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、染料前駆体と光硬化性物質などを
内包したマイクロカプセルが塗工された感光媒体を画像
情報に基づいて露光し、マイクロカプセルを硬化させる
ことによって感光媒体に化学潜像を形成し、その後、上
記染料前駆体と反応して発色する顕色剤が予め塗工され
た受像紙と前記感光媒体とを重ね合わせてローラで加圧
し、化学潜像を圧力によって現像することにより、受像
紙に画像を定着させる方式の画像形成装置が知られてい
る。

【０００３】また、光硬化の種類としては、光重合開始
剤と重合性化合物を用い、画像光の照射でマイクロカプ
セルを光重合硬化させて化学潜像を得る方法があり、例
えば特開昭５７−１７９８３６号、特開昭６２−１５０
２３８号の各公報に開示されている。

【０００４】更には、上記の構成を改良して光重合硬化
の感度を上昇させた方法として、感光性ハロゲン化銀と
還元剤と重合性化合物を用い、画像光の照射で感光性ハ
ロゲン化銀に潜像核を形成させ、その後の加熱によって
熱重合硬化させて化学潜像を得る方法があり、例えば特
開昭６１−２７８８４９号、特開昭６２−２３２６５２
号の各公報に開示されている。

【０００５】しかしながら、上記のいずれの画像形成装
置に於いても、表面に顕色剤層を有する特殊紙上にしか
画像形成を行うことができなかった。

【０００６】また、上記感光媒体を用いる画像形成装置
の異なる例として、本出願人等は、上記化学潜像が形成
された感光媒体と普通紙である受像紙を、顕色剤層を中
間にして重ね合わせて加圧することにより、普通紙に画
像を形成する装置を案出している。

【０００７】しかしながら、上記のいずれの画像形成装
置に於いても、用いられる感光媒体は、ＰＥＴなどのプ
ラスティックフィルムを支持体とし、その表面に感光性
マイクロカプセルを担持した媒体であった。

【０００８】その上、この感光媒体は使用後には回収さ
れ、一括して廃棄されるか、あるいは画像形成の都度切
断されて廃棄される。したがってプラステイックフィル
ムという本来画像の形成には必要のない支持体が消耗さ
れてしまうため、消耗品コストが高くなり、画像形成コ
ストが高価なものになっていた。

【０００９】上記の問題点を解決するために、本出願人
等は、感光性マイクロカプセルをトナー化したカプセル
粉体を用い、公知の電子写真法等の画像形成プロセスで
支持体上に塗布し、必要なマイクロカプセルトナーのみ
が消耗されるような構成の画像形成装置を特願平３−１
２４９１９号の願書に添付した明細書及び図面にて提案
している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特願平３−１２４９１９号の願書に添付した明細書及
び図面にて提案した画像形成装置に於いて、カプセル粉
体の粒径分布が画質に大きく影響することが判明した。

【００１１】すなわち、平均粒径が大きいカプセルは、
単位面積に於けるカプセル数が少ないため、全カプセル
を破壊するために要する圧力が低くて済むが、平均粒径
が小さいカプセルは、逆に単位面積に於けるカプセル数
が多く、したがって全カプセルを破壊するために要する
圧力が高くなってしまう。このように、カプセル粉体の
粒径分布の違いによって、最適な加圧力が異なり、適切
でない加圧力で形成した画像は濃度の薄すぎまたは濃す
ぎを引き起こし、階調性を損なうこととなってしまう。

【００１２】また、カプセル粒径は製造ロットによって
微妙に変化しており、ＲＧＢ各色に感光する各カプセル
はそれぞれ粒径が若干異なるのが通常である。更には、
解像度の変更は直接カプセル粒径の変更につながってい
る。以上のようなカプセル粒径の変更に対して、最適な
加圧力の変更が生じるので、これに対して画像形成装置
側から対応させて、互換性を確保する方法はこれまでと
られていなかった。

【００１３】同様に、同じ平均粒径のカプセル粉体を用
いても、塗布量が異なると単位面積に於けるカプセル数
が異なり、したがって、塗布量の多い部分ではより高い
加圧力が、塗布量の少ない部分ではより低い加圧力が要
求される。

【００１４】更には、上述したような、感光性マイクロ
カプセルを用いた画像形成装置の各々に於いて、形成画
像の全体または一部分の濃度補正を行うためには、露光
量の調整によっていたが、この方法では感光カプセルの
感度の影響を受けるため、フルカラー系の場合、各色の
カプセルの感度の相違によりフィルタリング等複雑な制
御を要した。

【００１５】特に、ひとつの画像中のごく一部分のみの
濃度を変化させたい場合に、露光系で調整すると、ＲＧ
Ｂ各色に感光するカプセルの感度がそれぞれ異なるた
め、非常に複雑な調整を必要とした。

【００１６】一方、支持体上にカプセルを担持したカプ
セルシート様の発色媒体は、市販されている圧力測定フ
ィルム（富士写真フィルム製、商品名『プレスケール』
等）の如く、加圧力と発色度が１価関数的に変化するこ
とが知られている。

【００１７】圧力により画像形成を行う画像形成装置の
圧力現像装置で加圧力を変更できるものについては、本
出願人に関わる実開平２−３０９４５、特開平３−１７
５４５０号の各公報、及び、電子写真方式の感光ドラム
上への現像剤（トナー）供給ローラの接触圧力の変更手
段をともなった現像装置については、例えば特開平２−
３４８７８、実開平３−２２２５７号の各公報に開示さ
れている。

【００１８】しかしながら、これら各公報に開示されて
いるような現像装置に於いては、１回の画像形成の最中
に於けるカプセル粒径・カプセル粉体層厚さ・部分的色
濃度調整に応じた全体的及び部分的な加圧力の変更には
対応することはできず、したがってこのような制御が可
能であるような圧力現像手段の開発が待ち望まれてい
た。

【００１９】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、感光性マイクロカプセル粉体を
用いた画像形成装置に於いて、解像度の変更やカプセル
粉体のロットの変化によるカプセル粒径の変更に対して
互換性があり、また１回の画像形成の最中に於けるカプ
セル粒径・カプセル粉体層厚さ・部分的色濃度調整に応
じた全体的及び部分的な加圧力の変更ができ、適切な加
圧力によって適切な色濃度発現と階調再現性を実現し、
更には全体的、或いは部分的な濃度調整を容易に行うこ
とが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【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、少なくともロイコ染料、有
色染料又は顔料等の色材を含む内包物と、高分子等の樹
脂または金属等の無機物を主成分とする壁部材から成る
カプセル粉体を支持体に塗布し、それを加圧して前記カ
プセル粉体から内包物を漏出させることにより受像材料
上に画像を形成するものであり、更には、前記カプセル
粉体への加圧力及び加圧力分布を任意に調整可能な可変
加圧手段を備え、望ましくは、前記支持体またはその周
囲に、支持体に塗布された前記カプセル粉体の量及び粒
径を検出する粉体層検出手段を備え、且つ少なくとも前
記粉体層検出手段の検出結果に応じて前記可変加圧手段
の加圧力及び加圧力分布を変化させる加圧力制御手段を
備えている。

【００２１】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置にお
ける可変加圧手段は、カプセル粉体への加圧力及び加圧
力分布を任意に調整可能であり、また、粉体層検出手段
は、支持体に塗布されたカプセル粉体の量及び粒径を検
出し、加圧力制御手段は、前記粉体層検出手段の検出結
果に応じて可変加圧手段の加圧力及び加圧力分布を変化
させる。

【００２２】

【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。

【００２３】図１は、本発明を具現化した画像形成装置
の一実施例を示す構成の概略図である。

【００２４】実施例の画像形成装置１０に用いるカプセ
ル粉体１は、壁材部と、その内包物である液状成分とか
ら成り、液状成分としては、少なくとも、所定の波長に
感応して硬化する光硬化性物質と、色材である顔料とが
含まれている。このカプセル粉体１は、ｉｎ−ｓｉｔｕ
重合法等の公知の方法により製造され、粒径が所定の範
囲におさまるよう、ろ過等の適当な分級手段によって選
択されたものが用いられている。ここで、選択される粒
径範囲は、解像度や感度などの条件により任意に決定す
ることができる。

【００２５】前記光硬化性物質としては、重合性化合物
があり、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、これらの重合性化合物は、単独でも、２種
以上を混合したものでもよい。通常これらの重合性化合
物と光重合開始剤とを組み合わせて用いられる。

【００２６】光重合開始剤とは、光に感応し樹脂の重合
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。

【００２７】実施例の画像形成装置１０は、画像情報信
号に応じて、下記の実施例に記述するこの画像形成装置
１０内のすべての可動部、発光部（以下、可動部等と略
す）が画像形成のために適切に作動するように制御する
ための制御ユニット１２を備えている。

【００２８】この制御ユニット１２は、前記可動部等の
作動状況をセンサー等でモニタリングしながら、前記可
動部等に接続されているドライバやスイッチ等に指令を
送ることで、前記可動部等を制御している。また、操作
パネル（図示せず）によって複写原稿全体またはそのう
ちの一部分の濃度を濃くしたり薄くしたりする操作が行
われた場合、この制御ユニット１２からその操作に応じ
た電気信号が後述の加圧力制御手段５２に送信される。

【００２９】画像形成装置１０には、ケーシング１４の
上面に原稿支持ガラス１６が取り付けられている。原稿
は前記原稿支持ガラス１６と前記原稿押え１８にはさま
れて、画像面が下向きになるよう保持される。

【００３０】原稿支持ガラス１６の下部には、原稿を照
射するための光源ランプ２０と、原稿からの反射光を読
みとるための固体撮像素子２２と、原稿からの反射光を
この固体撮像素子上に結像するための光学系２４と、こ
の固体撮像素子に画像光が結像されたことによって発生
した電気信号を画像情報信号に変換するための演算素子
２６とを有するスキャナー部２８が備え付けられてい
る。

【００３１】このスキャナー部２８は、コピー開始ボタ
ン（図示せず）が押されると、前記制御ユニット１２か
らの指示により、モーター（図示せず）などで矢印３０
の方向に移動しながら、原稿の読み取り動作を行ない、
読み取った画像情報信号を前記制御ユニット１２に転送
する。

【００３２】前記カプセル粉体１は、トナーケース３２
の中で、遮光されながら保存されている。供給ローラ３
４は、形状は円筒形でφ１０ｍｍ程度、材質はウレタン
スポンジ製である。帯電ブレード３５は、厚さ約１〜２
ｍｍのポリアミド系樹脂製の板材であり、担持ローラ３
６は約２００〜１０００μｍ厚のポリアミド系樹脂をφ
２５ｍｍ程度の金属芯棒にコートしたものである。この
担持ローラ３６の金属芯棒は接地されている。

【００３３】前記供給ローラ３４は、前記制御ユニット
１２からの指令で図１に於ける反時計回りの方向に回転
し、前記担持ローラ３６も同様に矢印３７の方向に回転
する。

【００３４】前記供給ローラ３４が回転することによっ
て、カプセル粉体１がトナーケース３２から引き出さ
れ、この時、前記帯電ブレード３５とカプセル粉体１と
が摩擦し、このカプセル粉体１は帯電する。

【００３５】前記供給ローラ３４と前記担持ローラ３６
は、常に摩擦している状態にあり、この摩擦によって、
前記カプセル粉体１と逆極性に帯電した前記担持ローラ
３６の表面上に、帯電ブレード３５によって摩擦帯電さ
れた前記カプセル粉体１が静電気よりに吸着して担持さ
れる。

【００３６】前記担持ローラ３６上に担持されている前
記カプセル粉体１は、接地された前記担持ローラ３６の
芯棒と前記多針状対向電極４２との間に生じている電界
の作用で、前記中間ベルト３８上に静電的に塗布され
る。

【００３７】中間ベルト３８は、材質は離型性に優れた
ＰＴＦＥ樹脂であり、厚さは約７５μｍである。 前記
中間ベルト３８はまた、金属製の中間ベルト駆動ローラ
４０及び多針状対向電極４２に掛けられており、前記制
御ユニット１２に制御された前記中間ベルト駆動ローラ
４０によって矢印４４の方向に駆動されている。

【００３８】前記多針状対向電極４２は、多数の針状電
極で構成されており、前記制御ユニット１２から送信さ
れてきた画像情報信号に基づいて制御された高圧電源ユ
ニット３９によって、画像に対応した位置の電極針に前
記カプセル粉体１の摩擦帯電極性と逆の極性で直流高電
圧を印加し、摩擦帯電した前記カプセル粉体１を前記担
持ローラ３６から飛翔させて前記中間ベルト３８上に塗
布する。

【００３９】ここで、前記直流高電圧の大きさは、原稿
の色濃度（すなわちカプセル粉体１の必要量）に応じ
て、制御ユニット１２及び前記高圧電源ユニット３９に
よって制御され、印加電圧が大きいほどカプセル粉体１
の塗布量が厚くなる。このように、前記中間ベルト３８
上には、前記制御ユニット１２から送信されてきた画像
情報信号に対応して、発色すべき部分に対応する位置に
前記カプセル粉体１が存在するようになる。

【００４０】前記中間ベルト３８上に静電的に塗布され
た前記カプセル粉体１は、前記スキャナー部２８で読み
取った画像情報に応じて前記制御ユニット１２に制御さ
れた露光源４８によって露光される。

【００４１】露光された前記カプセル粉体１を担持した
前記中間ベルト３８は、カプセル粉体１の厚みや粒径が
粉体層検出手段５０によって分析された後、転写ベルト
５３と重ねられた状態で可変加圧手段５４に案内され
る。前記転写ベルト５３は、可変加圧手段５４を出ると
転写ベルト駆動ローラ５５に掛けられている。

【００４２】前記転写ベルト５３の表面は、平滑に研磨
されたポリエチレンテレフタレート等の樹脂層で形成さ
れており、転写ベルト５３全体の厚さは約２５μｍ程度
である。

【００４３】前記粉体層検出手段５０は、例えば、前記
中間ベルト３８上に塗布されたカプセル粉体１にレーザ
ー光を照射し、その散乱光と中間ベルト３８上での反射
光により平均粒径及び粉体層厚さを分析し、その結果を
加圧力制御手段５２に送信するものである。加圧力制御
手段５２は、中間ベルト３８上のカプセル粉体１の粒径
や粉体層厚さ、温度、湿度、中間ベルト３８の駆動速度
の変化、または制御ユニット１２から送信されてきた部
分的濃度変調信号に応じて可変加圧手段５４を制御し、
可変加圧手段５４に印加する加圧力及び加圧力分布を変
化させるものである。

【００４４】このように、前記可変加圧手段５４は、前
記中間ベルト３８と前記転写ベルト５３とにはさまれた
カプセル粉体１を、所望の形成画像を得るために適切な
加圧力及び加圧力分布で加圧することができる。

【００４５】図２は、前記可変加圧手段５４の一実施例
の概略を示す断面図である。

【００４６】図２に示す可変加圧手段５４は、油圧シリ
ンダー９０と、加圧ローラ９１と、ニップ板９２とを備
えている。前記油圧シリンダー９０は、前記制御ユニッ
ト１２によってピストン９３の押し出し量が制御され、
前記加圧ローラ９１を任意の加圧力で前記ニップ板９２
に対して押しつけることができる。ここで、前記油圧シ
リンダー９０及びピストン９３は、前記加圧ローラ９１
の回転軸方向（図２の用紙と垂直方向）に複数組配置さ
れているので、各組の加圧力を各々適当に制御すること
によって、任意の加圧力分布を得ることができる。

【００４７】前記加圧ローラ９１は、円筒状で金属製の
ローラで構成されている。前記加圧ローラ９１の長さは
前記ニップ板の幅よりも十分に長くなるように構成され
ており、また中心軸まわりに回転できるよう軸架されて
いる。

【００４８】カプセル粉体１を担持した前記中間ベルト
３８と前記転写ベルト５３とを重ねたものは、前記加圧
ローラ９１と前記ニップ板９２との間で加圧される。

【００４９】前記可変加圧手段５４によって加圧された
前記カプセル粉体１は、光重合硬化していないものだけ
が破壊して、色材を含む内包物が前記転写ベルト５３上
に担持される。

【００５０】圧力現像後、前記中間ベルト３８上に残留
した前記カプセル粉体１の破片や光重合硬化した前記カ
プセル粉体１は、クリーニングブラシ５６によって摺動
されることで除去され、ダストボックス５７内に捨てら
れる。

【００５１】受像紙カセット５８内に貯蔵してある受像
紙６０は、送紙ローラ６２によって繰り出され、紙ガイ
ド６４及び紙ガイドローラ６６によって、矢印６８の方
向に回転しているニップローラ７０と前記転写ベルト５
３との間隙に案内され、このニップローラ７０と前記転
写ベルト５３とで挟まれて加圧され、前記転写ベルト５
３上に担持された前記色材を含む内包物を前記受像紙６
０上に転写し、画像をこの受像紙６０上に形成する。

【００５２】形成された画像を有する前記受像紙６０
は、排紙ローラ７２に案内され、出口トレー７４に排出
される。

【００５３】以上に記述したように、本発明の画像形成
装置によれば、解像度の変更やカプセル粉体のロットの
変化によるカプセル粒径の変更に対して互換性があり、
また１回の画像形成の最中に於けるカプセル粒径・カプ
セル粉体層厚さ・部分的色濃度調整に応じた全体的及び
部分的な加圧力の変更ができ、適切な加圧力によって適
切な色濃度発現と階調再現性を実現し、また全体的及び
部分的な濃度調整が簡易であるような画像形成装置を提
供するができる。

【００５４】本発明は、以上詳述した実施例に限定され
ることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を
加えることができる。

【００５５】例えば、上記実施例に於いては、カプセル
粉体の塗布手段として、静電気を用いたが、磁気や物理
吸着などの、静電気以外の力学・化学的作用を用いても
よい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の画像形成装置によれば、解像度の変更やカプセル
粉体のロットの変化によるカプセル粒径の変更に対して
互換性があり、また１回の画像形成の最中に於けるカプ
セル粒径・カプセル粉体層厚さ・部分的色濃度調整に応
じた全体的及び部分的な加圧力の変更ができ、適切な加
圧力によって適切な色濃度発現と階調再現性を実現する
ことができ、更には全体的、或いは部分的な濃度調整を
容易に行うことができる。

【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一実
施例を示す概略図である。

【図２】本発明の画像形成装置に用いられる可変加圧手
段の構成を具体化した一実施例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ カプセル粉体 １２ 制御ユニット ３５ 帯電ブレード ３８ 中間ベルト ４２ 多針状対向電極 ５０ 粉体層検出手段 ５２ 加圧力制御手段 ５３ 転写ベルト ５４ 可変加圧手段 ７０ ニップローラ ９０ 油圧シリンダー ９１ 加圧ローラ ９２ ニップ板 ９３ ピストン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともロイコ染料、有色染料又は顔
   料等の色材を含む内包物と、高分子等の樹脂または金属
   等の無機物を主成分とする壁部材から成るカプセル粉体
   を支持体に塗布し、それを加圧して前記カプセル粉体か
   ら内包物を漏出させることにより受像材料上に画像を形
   成する画像形成装置において、 前記カプセル粉体への加圧力及び加圧力分布を任意に調
   整可能な可変加圧手段を備えたことを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 前記支持体またはその周囲に、支持体に
   塗布された前記カプセル粉体の量及び粒径を検出する粉
   体層検出手段を備え、且つ少なくとも前記粉体層検出手
   段の検出結果に応じて前記可変加圧手段の加圧力及び加
   圧力分布を変化させる加圧力制御手段を備えたことを特
   徴とする請求項１記載の画像形成装置。