JPH0667398A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非接触的現像法を用い、装置を小型化し、現
像時に於ける発色ムラの防止、及び画像汚れやノイズを
防止することが簡易な構成で達成することのできる画像
形成装置を提供すること。 【構成】 磁性体を壁材に含有したマイクロカプセルト
ナー１を、磁力現像装置５０によって磁界により歪ませ
て非接触で破壊し、色材を含む内包物を漏出させる。

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、前記
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
受像紙と感光媒体とを重ね合わせて加圧し、化学潜像を
圧力によって現像し、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】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、画像情報に応じた光の照射でマイク
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６３−３１６０３８号公報等に開示さ
れている。光反応の進行は、光照射によってラジカル等
の反応種を生成する開始剤と、所定の波長の光を吸収し
てそのエネルギーを開始剤に伝達することにより光反応
を進行させるために添加する波長増感剤とによって担わ
れている。

【０００４】また、上記の構成を改良して光重合硬化の
感度を上げた方法として、感光性ハロゲン化銀と還元剤
と重合性化合物を用い、画像情報に応じた光の照射で感
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、特開昭６２−２３２６
５２号公報等に開示されている。

【０００５】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し、普通紙に画像を形成する装置
を考案している。さらに染料前駆体の代わりに有色染料
が内包されたマイクロカプセルを担持した感光媒体を用
いた画像形成装置が特開昭６２−２３２６５２号公報等
に開示されている。

【０００７】しかしながら、上述したいずれの画像形成
装置に於いても、用いられる感光媒体は、ＰＥＴなどの
プラスチックフィルムを支持体とし、この支持体表面
に、ＰＶＡ等のバインダーを適当な溶媒に溶解したバイ
ンダー水溶液中に感光性マイクロカプセルを分散したマ
イクロカプセルスラリーを塗布し、これを乾燥して感光
性マイクロカプセルを支持体上に固定した感光媒体であ
った。

【０００８】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使用済み部
分のみが切断されて廃棄される。したがってプラスチッ
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
は、感光性マイクロカプセルをトナー化して、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３−１２４９１９号明細書に
開示した。

【００１０】上記の画像形成装置に於いて、画像形成は
以下のように行われる。

【００１１】先ず、摩擦帯電した感光性マイクロカプセ
ルトナーを、支持体上に直流電界を用いて飛翔させるこ
とによって塗布する。

【００１２】次に、支持体上に塗布したマイクロカプセ
ルトナーに画像情報に応じて光を照射することにより画
像情報に応じてマイクロカプセルトナーを光重合硬化さ
せる。

【００１３】そして、受像紙または、内包物を一時的に
担持する転写媒体と重ねて加圧ローラ等で圧力を加える
ことによって内包物の染・顔料を受像紙または転写媒体
側に転写し（このプロセスを圧力現像、略して圧現と称
する）、カプセル壁や硬化して発色に寄与しなかったマ
イクロカプセルトナーは支持体上に全て残留させ、後に
これらをクリーナー等で除去する。

【００１４】前記転写媒体を用いた場合は、続いて受像
紙が重ねられ、加圧または加熱などの作用を用いて、こ
の転写媒体上に担持された内包物を受像紙側に再転写す
る。以上のように、求める画像が受像紙上に形成され
る。

【００１５】

【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於いて、以下に記述する
ような問題点が生じた。

【００１６】第１の問題点は、圧力現像を行う際、未硬
化のカプセルを破壊するために硬化したカプセルも一緒
に加圧するために非常に高い加圧力が必要になり、同時
に発色ムラが生じないよう紙面全体にわたって均一な圧
力を印加しなければならず、したがって非常に大型で複
雑な機構の加圧装置が必要になり、画像形成装置の大型
化とコスト上昇を引き起こしていることであり、Ｂ４以
上の大きな用紙サイズの画像形成の場合に特に重大な問
題となる。

【００１７】第２の問題点は、圧力現像時に色材等の内
包物と、硬化カプセルや破壊カプセル壁等の不要物とが
加圧装置側に付着してしまい、クリーニングやメンテナ
ンスが複雑化してしまうことである。また、この加圧装
置のうちの一部材（以下、圧現転写部材と称する）に内
包物を転写してこれをさらに受像紙に転写する画像形成
方式の場合は、圧現転写部材に不要物が付着してしまう
ために不要物と内包物とをうまく分離することができ
ず、支持体上に残留するべき破壊カプセル壁や硬化して
発色に寄与しなかったマイクロカプセルトナー等、画像
形成に不要な物が転写媒体や受像紙側に誤って転写され
てしまい、形成された画像に汚れやノイズを引き起こし
てしまうという問題が生じた。

【００１８】この第２の問題点に関しては、壁部材中ま
たは内包物中に磁性体を含有させたマイクロカプセルト
ナーを用い、圧現時に磁力によってマイクロカプセルト
ナーを支持体側に拘束して加圧装置側への不要物の転写
を防ぐ方法を、本出願人に関わる特願平３−１８７８６
３号明細書及び図面に開示した画像形成装置によって解
決しようと試みたが、マイクロカプセルトナーを破壊す
るためには少なくとも２０kgf／cm²以上、通常約１００
kgf／cm²もの非常に大きな加圧力が必要となるため、こ
の大きな加圧力によって不要物が加圧装置側に擦りつけ
られる形で付着してしまい、磁性体含有カプセルを用い
ることによる有効性を十分発揮できないでいた。

【００１９】これらの問題点は、圧力現像が加圧部材の
直接的な接触によって為されているために起こるもので
あり、カプセル、装置ともに簡易な構成で行うことので
きる非接触的現像法の開発が待たれていた。

【００２０】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、非接触的現像法を用い、装置を
小型化し、現像時に於ける発色ムラの防止、及び色材等
の内包物と、硬化カプセルや破壊カプセル壁等の不要物
との分離不良を改善し、画像汚れやノイズを防止するこ
とが簡易な構成で達成できる画像形成装置を提供するこ
とにある。

【００２１】

【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と重合性物質とを含む内包物
と、高分子等の樹脂または無機物等を主成分とし、磁性
を有する微粉体を含有する壁部材とで構成されるマイク
ロカプセルトナーより前記内包物を漏出させ、この漏出
した内包物を受像材料上に転写することにより画像を形
成する画像形成装置に於いて、この内包物を漏出させる
手段として、磁力を用いた磁力現像手段を備えたことを
特徴とする。

【００２２】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置に於
いて、磁力現像手段は、マイクロカプセルトナーに磁界
を与え、磁性を有する微粉体に作用する磁力により壁部
材を変形させて歪ませることによってマイクロカプセル
トナーを破壊し、色材等を含む内包物を漏出させ、この
漏出した内包物を受像材料上に転写することにより受像
材料上に画像を形成する。

【００２３】

【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。

【００２４】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。

【００２５】実施例の画像形成装置１０に用いるマイク
ロカプセルトナー１としては、本出願人に関わる特願平
３−１８７８６３号明細書及び図面に開示しているマイ
クロカプセルを用いることができる。以下にその概略を
説明する。

【００２６】実施例の画像形成装置１０に用いるマイク
ロカプセルトナー１は、壁材部と、その内包物である液
状成分とから成り、壁材部中には、マグネタイト等の磁
性体の微粉末が配合されている。また、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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】前記壁材部を形成する材料としては、ゼラ
チン、アラビアゴム、デンプン、アルギン酸ソーダ、ポ
リビニルアルコール、ポリエチレン、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリウレタン、ポルユリア、ポリウレタン、
ポリスチレン、ニトロセルロース、エチルセルロース、
メチルセルロース、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、
尿素−ホルムアルデヒド樹脂等が用いられるが、光を十
分に透過させるような材質がより好ましい。

【００３０】上記構成のマイクロカプセルトナー１は、
すでに当業界において公知の技術となっている方法で作
製することが可能である。例えば、米国特許第２８００
４５７号、同第２８００４５８号明細書等に示されるよ
うな水溶液からの相分離法、特公昭３８−１９７４号、
特公昭４２−４４６号、特公昭４２−７７１号公報等に
示されるような界面重合法、特公昭３６−９１６８号、
特開昭５１−９０７９号公報等に示されるモノマーの重
合によるｉｎ−ｓｉｔｕ法、英国特許第９５２８０７
号、同第９６５０７４号明細書に示される融解分散冷却
法等があるが、これに限定されるものではない。

【００３１】また、上述した製造方法によれば、上記構
成のマイクロカプセルトナー１の粒径は、数〜１００μ
ｍの範囲で任意に調整可能である。

【００３２】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該画像形成装置１
０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。

【００３３】該制御ユニット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。

【００３４】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。

【００３５】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
該固体撮像素子上に結像するための光学系２４と、該固
体撮像素子に画像情報に応じて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。

【００３６】該スキャナー部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
みとった画像情報信号を前記制御ユニット１２に転送す
る。

【００３７】前記マイクロカプセルトナー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３４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１〜２ｍｍのナイロン樹脂製の板材であり、担持ロ
ーラ３６は約２００〜１０００μｍ厚のナイロン樹脂を
φ２５ｍｍ程度の金属芯棒にコートしたものである。該
担持ローラ３６の金属芯棒は接地されている。

【００３８】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。

【００３９】前記供給ローラ３４が回転することによっ
て、マイクロカプセルトナー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とマイクロカ
プセルトナー１とが摩擦し、該マイクロカプセルトナー
１は帯電する。

【００４０】中間ベルト３８は、材質は離型性に優れた
シリコンスポンジであり、金属製の中間ベルト駆動ロー
ラ４０及び高圧ローラ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４
０によって矢印４４の方向に駆動されている。前記高圧
ローラ４２には、摩擦帯電した前記マイクロカプセルト
ナー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上に塗布するために、前記マイクロカプセルト
ナー１の帯電極性と逆の極性で、１ｋＶ程度の直流高電
圧を印加する。

【００４１】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、
前記マイクロカプセルトナー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マイクロカプセルトナー１が静電気
的に吸着して担持される。

【００４２】前記担持ローラ３６上に担持されている前
記マイクロカプセルトナー１は、接地された前記担持ロ
ーラ３６の芯棒と前記高圧ローラ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。

【００４３】上記のように、中間ベルト３８上に塗布さ
れた前記マイクロカプセルトナー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５８によって露光され、続いて
磁力現像装置５０によって未硬化のマイクロカプセルト
ナー１が破壊され、色材などを含む内包物を漏出させ
る。

【００４４】図２は、この磁力現像装置５０による現像
の様子を示した図である。磁力現像装置５０は、棒状の
現像磁石５１を備えており、さらにシールドケース５２
によって覆われている。この現像磁石５１は、電磁石及
び永久磁石のいずれを用いてもよい。また、このシール
ドケース５２は、鉄などの磁性体で構成されており、現
像磁石５１の発生する磁界を磁力現像装置５０の外に漏
らさないように材質、寸法等が選択される。

【００４５】前記現像磁石５１の一方の磁極は、露光後
のマイクロカプセルトナー１を担持した中間ベルト３８
に対して垂直に向けられており、もう一方の磁極はシー
ルドケース５２の一部に接触して磁力により吸着されて
いる。

【００４６】未硬化のマイクロカプセルトナー１は、現
像磁石５１の発生する磁界の作用で、壁材部の磁極から
遠い部分が磁極方向に引力を受けることにより偏平に変
形し、破壊に至る。

【００４７】また、硬化したマイクロカプセルトナー１
は、内包物が硬くなることによりマイクロカプセルトナ
ー１全体が硬くなっているため、現像磁石５１の発する
磁界を受けても変形することがないので、未硬化のマイ
クロカプセルトナー１のみを選択的に破壊することがで
きる。

【００４８】前記磁力現像装置５０に於いて磁力による
現像作用を受けたマイクロカプセルトナー１を担持した
前記中間ベルト３８は、続いて矢印６０の方向に回転し
ている磁性ローラ６１と転写ローラ６２の間で、不要物
はこの転写ローラ６２上に転写されない程度に極微弱に
加圧され、内包物は転写ローラ６２上に転写され、マイ
クロカプセルトナー１の壁材や硬化物等の不要物は磁性
ローラ６１の磁界の作用により前記中間ベルト３８上に
残留する。このとき、磁性ローラ６１をヒーター等（図
示せず）で加熱することによって、内包物の転写ローラ
６２上への転写効率を上げることができる。

【００４９】ここで、前記磁性ローラ６１は、公知の２
成分電子写真複写機に於けるマグネットローラのごとく
構成されている。

【００５０】また、前記転写ローラ６２は、樹脂等で構
成されており、内包物と濡れ性のよい材質及び表面状態
を選択することができる。

【００５１】上述したように、現像時には光重合硬化し
ていないマイクロカプセルトナー１のみが破壊され、色
材を含む内包物が前記転写ローラ６２上に担持される。

【００５２】また、圧力現像後前記中間ベルト３８上に
残留したマイクロカプセルトナー１の壁材や硬化物等の
不要物は、クリーニングブレード６４によって摺動され
ることで除去され、ダストボックス６６内に捨てられ
る。

【００５３】受像紙カセット６８内に貯蔵してある受像
紙７０は、送紙ローラ７２によって繰り出され、紙ガイ
ド７４及び紙ガイドローラ７６によって、矢印７８の方
向に回転しているニップローラ８０と前記転写ローラ６
２との間隙に案内され、該ニップローラ８０と該転写ロ
ーラ６２とで挟まれて加圧され、該転写ローラ６２上に
担持された前記色材を含む内包物を前記受像紙７０上に
転写し、画像を該受像紙７０上に形成する。

【００５４】形成された画像を有する前記受像紙７０
は、排紙ローラ８２に案内され、出口トレー８４に排出
される。

【００５５】以上に述べたように、磁力現像手段を用い
て非接触的に現像することによって、非常に簡易で小型
な装置で、未硬化のカプセルのみを選択的に破壊し、現
像手段や受像紙へのカプセル壁や硬化カプセルの付着に
よる画像汚れ、メンテナンス性の悪化を防止し、さらに
一様な磁界が広範囲にわたって安定して形成することが
できるため、発色ムラのない良好な画像形成を行うこと
ができる。

【００５６】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。

【００５７】例えば、マイクロカプセルトナーの塗布手
段として、静電気や重力を用いたが、磁気や物理吸着
等、他の力学・化学的作用を用いてもよい。

【００５８】

【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は、マイクロカプセルトナーの壁部
材に磁性を有する微粉体を含有し、そのマイクロカプセ
ルトナーの内包物を漏出させる手段として、磁力を用い
た磁力現像手段を備えたことにより、非接触的現像法で
あるため、装置を小型化でき、現像時に於ける発色ムラ
を防止し、色材等の内包物と硬化カプセルや破壊カプセ
ル壁等の不要物との分離不良を改善し、画像汚れやノイ
ズを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図
である。

【図２】本発明の画像形成装置に用いられる磁力現像装
置の概要を示す図である。

【符号の説明】

１ マイクロカプセルトナー ５０ 磁力現像装置 ５１ 現像磁石

Claims (1)

【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
   料等の色材と重合性物質とを含む内包物と、高分子等の
   樹脂または無機物等を主成分とし、磁性を有する微粉体
   を含有する壁部材とで構成されるマイクロカプセルトナ
   ーより前記内包物を漏出させ、この漏出した内包物を受
   像材料上に転写することにより画像を形成する画像形成
   装置に於いて、 前記マイクロカプセルトナーの内包物を漏出させる手段
   として、磁力を用いた磁力現像手段を備えたことを特徴
   とする画像形成装置。