JPH10111575A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH10111575A
JPH10111575A JP26631696A JP26631696A JPH10111575A JP H10111575 A JPH10111575 A JP H10111575A JP 26631696 A JP26631696 A JP 26631696A JP 26631696 A JP26631696 A JP 26631696A JP H10111575 A JPH10111575 A JP H10111575A
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paper
exposure
image forming
microcapsule
forming apparatus
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JP26631696A
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Koji Ito
孝治 伊藤
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Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置80にバッテリを搭載して、省
電力・携帯型にする。 【解決手段】 画像形成装置80における本体ケース2
1内に、露光ヘッド20と現像部45とを同時に移動さ
せるキャリッジ48と、露光及び現像すべくマイクロカ
プセル紙37を往復通路P3に沿って本体ケース21の
奥側に搬送した後反転搬送させるための搬送手段とを備
え、本体ケース21の開口部81aには、往復通路P3
に向かってマイクロカプセル紙37を給紙する給紙ロー
ラ65と用紙搬送通路P1と、排紙通路P2と、排紙ロ
ーラ75と、露光前及び現像後にマイクロカプセル紙3
7を加熱するための正温度係数のフィルムヒータ64と
を内蔵した用紙ユニット22を着脱可能に装着すると共
に、本体ケース21内に交換可能で充電可能なバッテリ
82を備え、非印刷作業時には、バッテリ82からフィ
ルムヒータ64への給電を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光により画像情
報の潜像がその表面に形成され、現像により該画像情報
が顕在化される感光記録媒体に、画像情報に対応する造
像光を露光し、これを現像する画像形成装置に関し、更
に詳細には、この画像形成時に必要な電力を交換可能な
バッテリにて行うようにした構成に係るものである。
【0002】
【従来の技術】米国特許第4440846号および第4
399209号は、内部位相に感光物質を含むマイクロ
カプセルを備えた感光層が画像状に放射線に対し露光さ
れ、均一な破裂力をかけられ、それによりマイクロカプ
セルが破裂して内部位相物質を画像状に放出する画像シ
ステムについて説明している。露光によりマイクロカプ
セルの機械的強度が変化して露光潜像が形成され、圧力
を加えることにより機械的強度が弱いカプセル(感光硬
化しなかったカプセルや感光軟化したカプセル)が破壊
されて色材等の内包物が流出して現像が行われるのであ
る。
【0003】この画像形成システムは完全乾式システム
であり、画像を発生させるために湿式現像処理溶液に依
存しないため、大きな利点がある。ほぼ無色の色彩発生
物質のような画像形成発色剤は、通常はマイクロカプセ
ルに内包される。マイクロカプセルが破れると、色材と
しての色彩発生物質(発色剤)は現像物質と反応して色
彩画像を形成する。
【0004】参照された特許に説明されている実施例に
おいては、マイクロカプセルは、通常は、一対の円筒形
カレンダ(艶出し)ローラの間のニップ(隘路)を通っ
て画像の露光を受けたマイクロカプセル紙が通過するこ
とにより破られる。通常は高圧かつ大型の艶出しローラ
がマイクロカプセル紙を現像するために使用されてい
る。相当精密な金属艶出しローラでもその表面は平坦で
はない。一方のローラが単に他方のローラ上に休止して
いる場合は、両ローラの表面はそれらローラの全幅にわ
たって接触してはいない。ローラに圧力をかけることに
より、平坦でない表面あるいは表面の不規則性はなめら
かになり、両ローラの間に均一な接触線を提供する。マ
イクロカプセル紙の表面全体にわたり、マイクロカプセ
ルを破る力の配分を達成するには、高圧かつ大型のロー
ラが必要である。力が均一に配分されないと、マイクロ
カプセル紙は均一に現像されず、発生した画像の色調特
性は悪くなる。この不都合を解消するための現像手段の
例として特開昭62−161153号公報に開示されて
いるように、点接触現像ボールを用いた技術がある。
【0005】また、この様な感光記録媒体に画像情報に
対応する造像光を露光し、これを現像する画像形成装置
に関しては、特開昭62−231758号公報に記載の
白色光源光を印字パターンに従って選択的に感光記録媒
体に導くようにした画像形成装置や、特開昭63−31
364号公報に記載の複数色の光源光を走査して感光記
録媒体に導くようにした画像形成装置や、USP499
2822号明細書に記載の複数色発現可能な感光記録媒
体において同一箇所をポリゴンミラー等を介して複数回
露光するようにした画像形成装置が知られている。
【0006】さらに、特開平4−369633号公報等
において、露光及び圧力現像後にマイクロカプセルを完
全に硬化させて、その後の発色変化が生じないようにす
る定着作用のため、感光記録媒体を加熱処理する熱定着
装置を備えることも知られている。ところで、近年、感
光記録媒体に造像光を露光するために、複数の発光素子
を使用するタイプの画像形成装置を本出願人は考案して
出願した。このタイプの画像形成装置では、感光記録媒
体に沿って相対移動される露光ヘッドに複数の発光素子
がそれぞれ固定され、発光素子からの出力光をマスク孔
を有した遮蔽板により、選択的に感光記録媒体に照射す
るように構成されている。
【0007】この場合、前記発光素子から照射された光
エネルギーにより、感光記録媒体におけるマイクロカプ
セルの重合開始剤と光硬化性樹脂とが重合反応して、当
該マイクロカプセルの機械的強度が変化するのである
が、その重合反応速度はさほど高速ではない。従って、
感光記録媒体における1つの画素部分のマイクロカプセ
ルに一度に大量の光エネルギーを照射しても、その一部
の光エネルギーしか前記重合反応に寄与できず、露光感
度を高めることができないという問題があった。
【0008】この問題を解決するため、前記出願した画
像形成装置におけるケース(フレーム)の前側に、感光
記録媒体の給紙機構と、排紙部とを上下に配置し、前記
給紙機構からケースの奥側に向かって形成された往復搬
送可能な搬送経路中に前側から順に前記加熱手段、現像
手段、露光手段を配置し、この加熱手段にて露光作用を
受ける前に感光記録媒体の表面を予め適宜温度まで上昇
させて、当該感光記録媒体の感度を高める。また、この
加熱手段を利用して、露光及び現像後の感光記録媒体の
マイクロカプセルを完全に硬化させ、その後の発色変化
を防止することを提案した。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
加熱手段により感光記録媒体の表面温度を一定に保持す
るには、別途温度センサを設けて、これによる温度感知
にて、供給電源をON・OFF制御することが一般に行
われており、また、従来の加熱手段は、抵抗加熱体や赤
外線放射ランプ等を内蔵した加熱ローラと押圧ローラと
の間に感光記録媒体を通過させる等の構成を採用してい
たから、加熱ローラを余熱するためや、当該加熱ローラ
に当接している押圧ローラに不必要に熱が伝達されてし
まうので、目標温度に対する制御が不安定であると共に
余分な電力が必要となる。
【0010】しかして、この電力供給を賄うため、例え
ば、交換可能なバッテリを使用すると、連続使用時間が
短くなるため、頻繁にバッテリを交換したり、充電する
必要があった。従って、前述の画像形成装置を携帯型に
することができないという問題があった。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、高
い感度の発色を可能とし、形成された出力画像の画品質
を向上できるものでありながら、消費電力が少なく携帯
型としても使用できる画像形成装置を提供することを目
的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1記載の画像形成装置は、所定波長光に対し
て強度が変化する感光成分と色材とを内包したマイクロ
カプセルを担持し、露光により画像情報の潜像が形成さ
れる感光記録媒体を露光するための露光手段と、露光さ
れた感光記録媒体を加圧して強度の弱いマイクロカプセ
ルを破壊し、破壊したマイクロカプセルから流出した前
記色材により前記潜像を顕在化させるための現像手段
と、前記感光記録媒体を前記露光手段による露光前に加
熱すると共に、前記現像手段による現像後に再度加熱す
るための加熱手段と、を有する画像形成装置であって、
前記加熱手段に対する電源を交換可能なバッテリにて構
成する一方、前記加熱手段は、自己温度制御機能を有す
るように構成したものである。
【0012】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の画像形成装置において、非印刷動作時には、前記バ
ッテリから加熱手段への電力供給を遮断制御する制御手
段を備えたものである。請求項3に記載の発明は、請求
項1または請求項2に記載の画像形成装置において、前
記加熱手段は、正温度係数のフィルムヒータであるよう
に構成したものである。
【0013】さらに、請求項4に記載の発明は、請求項
1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置におい
て、前記露光手段と現像手段とに感光記録媒体を搬送す
るための共通搬送経路と、該共通搬送経路に沿って感光
記録媒体を露光及び現像すべく往復搬送する搬送手段と
を備え、前記加熱手段は、前記共通搬送経路中に配置し
たものである。
【0014】そして、請求項5に記載の発明は、請求項
3に記載の画像形成装置において、フィルムヒータは、
絶縁性合成樹脂フィルムにカーボンブラック等の導電性
粒子を分散させたものであり、中間部が突出するように
屈曲されて、その両端部にて支持基板に固定されている
ものである。請求項6に記載の発明は、請求項3に記載
の画像形成装置において、前記フィルムヒータは、絶縁
性合成樹脂フィルムの片面に正温度係数を有する発熱体
を添設形成したものであり、中間部が突出するように屈
曲されて、その両端部にて支持基板に固定されているも
のである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面を参照して説明する。図1は携帯型の本体ケー
ス21に感光感圧プリンタ80を組み込んだ携帯型の画
像形成装置の側断面図、図2は感光感圧プリンタ80に
おける用紙ユニット22を本体ケース21から外した状
態の概略断面図、図3は感光感圧プリンタ80の要部の
底面図である。
【0016】次に、感光感圧プリンタ80の全体の概略
構成について図1〜図3を参照しながら説明する。本実
施形態では、図1及び図2に示すように、幅寸法約14
9mm、高さ約42mm、奥行き寸法約208mmの本
体ケース21の前面側に開口する開口部21aに対して
前記用紙ユニット22が着脱自在に装着できるように構
成されている。
【0017】感光感圧プリンタ80における着脱自在な
用紙ユニット22の密閉箱状のケース22a前面には、
左右一対の回動式のクラッチノブ24が設けられてお
り、各クラッチノブ24を一方に回動すれば、ラッチの
係合にて用紙ユニット22が本体ケース22に対して脱
落不能に係合でき、他方に回動すると用紙ユニット22
を外に取り出せる構成である。用紙ユニット22の前面
には、未感光のマイクロカプセル紙37が積層された状
態の遮光性カートリッジ67が着脱可能に配設され、そ
の上側に排紙トレイ63が装着されている。そして、カ
ートリッジ67に積層収容されているマイクロカプセル
紙37は、後述する光透過性支持体31が上になるよう
に設定されている。
【0018】本体ケース21内には、露光ヘッド20お
よび現像器45を備えたキャリッジ48が、共通経路と
しての用紙往復通路P3上に配置されており、用紙往復
通路P3の図1の左端には、マイクロカプセル紙37が
そこまで送られてきて往復する位置であるストッパ69
が配されている。本体ケース21内には、図1に示すよ
うに、後述する制御回路のCPU70、ROM71,R
AM72等を搭載した制御基板81を備えると共に、リ
チウムイオンバッテリ(電池)やニッケル水素電池等の
充電可能なバッテリ82が本体ケース21内の収納部8
3に着脱自在(交換可能)に収納されており、このバッ
テリ82からの電力は、後述する制御回路や加熱手段と
してのフィルムヒータ64等に供給される。
【0019】一方、キャリッジ48には後述する点接触
ボール46とボールソケット51、ボール支持部481
等から構成されてなる現像器45が固定されており、前
記露光ヘッド20の取付位置は前記点接触ボール46よ
りもマイクロカプセル紙37の送り方向の上流側に設定
されている。これら、露光ヘッド20、現像器45を備
えたキャリッジ48は、図1及び図3に示すように、マ
イクロカプセル紙37の送り方向と水平面で直交する方
向(図3のX方向)に沿って延びるガイド軸49,49
に摺動可能に支持され、サーボモータ62およびギア群
61、螺子軸60により機械的な駆動を受け、往復移動
させられる。
【0020】用紙ユニット22には、少なくともカート
リッジ67からのマイクロカプセル紙37を給紙する給
紙機構としての給紙ローラ65と、搬入用の用紙搬送通
路P1と、それから分岐し、画像形成済みのマイクロカ
プセル紙37を装置外の排紙トレイ63に導くための排
紙経路としての排紙通路P2とが内蔵されている。ま
た、用紙ユニット22内には、前記用紙搬送通路P1の
搬送下流側に配置した送りローラー68と給紙ローラ6
5との間に前記用紙搬送通路P1と排紙通路P2との分
岐部が配置され、排紙通路P2上には排紙ローラ75が
配設されている。また、前記分岐部には用紙通路切換板
(図示せず)が切換移動可能に配設され、この用紙通路
切換板は給紙ローラ65によりマイクロカプセル紙37
を装置内に搬入する際には前記用紙搬送通路P1から離
脱し、排出する際には前記用紙搬送通路P1に進入して
マイクロカプセル紙37を前記排紙通路P2に案内す
る。
【0021】そして、本実施形態では用紙ユニット22
内に、前記共通経路としての用紙往復通路P3への導入
口25と前記送りローラー68との間にフィルムヒータ
64が配置され、後述するように露光前のマイクロカプ
セル紙37を所定温度に加熱してマイクロカプセル紙3
7の感度を向上させ、現像後のマイクロカプセル紙37
を定着させるものである。
【0022】カートリッジ67が感光感圧プリンタ80
の本体ケース21の所定位置にセットされている状態
で、カートリッジ67からマイクロカプセル紙37が給
紙部としての給紙ローラ65により一枚ずつ取り出さ
れ、マイクロカプセル紙37の先端部は露光台66に向
かって左方に引き出される。カートリッジ67を出た後
の未露光のマイクロカプセル紙37は、用紙ユニット2
2及び本体ケース21の遮光カバー等により未露光状態
が保持される。
【0023】露光手段としての露光ヘッド20の右方
(用紙排出側)には、現像手段としての点接触ボール4
6を備える現像器45が配設されている。一方、用紙往
復通路P3上の前記キャリッジ48の左側には送りロー
ラ50aが配設されている。図4に示すように、マイク
ロカプセル紙37の搬送方向(Y方向)に対して水平方
向に直交する方向に長手の板状のブラケット641に下
向き凸湾曲状に曲折したフィルムヒータ64を装着し、
該フィルムヒータ64の下端面が支持台471の上面に
当接するように配置され、支持台471上を移送される
マイクロカプセル紙37の上表面に摺接しながら加熱さ
れるように構成されている。
【0024】キャリッジ48がマイクロカプセル紙37
の搬送経路の横側に退避した状態(図3参照)にて、カ
ートリッジ67の下部から出た未露光のマイクロカプセ
ル紙37は、送りローラー68に導かれて、一旦露光台
66の上方を素通りしてストッパ69位置まで送られ
る。その場合、加熱手段としてのフィルムヒータ64に
て未露光のマイクロカプセル紙37の表面を45℃〜5
0℃程度の一定温度に加熱することにより、後の露光時
の感度を向上させる。
【0025】図5に示すような感光感圧プリンタ80の
制御回路(制御手段)の電気的構成は、CPU70,R
OM71,RAM72からなる周知の論理演算回路から
構成されており、CPU70はI/Oポート73を介し
て外部のホストコンピュータからのRGB画像データを
入力するためのコネクタ74が接続され、前記露光ヘッ
ド(各LED)20、保持送りローラ50の駆動モータ
78に対する駆動回路77、前記キャリッジ送りサーボ
モータ62に対する駆動回路76、フィルムヒータ64
に対する定電圧電源回路79が接続されている。また、
感光感圧プリンタ80全体に対する電源として交換可能
で充電可能なリチウムイオン電池やニッケル水素電池等
のバッテリ82が接続されている。
【0026】前記ROM71には、装置全体の動作を制
御するためのプログラム、入力された画像データから露
光ヘッド20の各色LEDの点灯時間、タイミングを演
算決定するためのプログラム、RGB露光の順序に応じ
て後述の保持送りローラ50の駆動を制御し、マイクロ
カプセル紙37の搬送を行うためのプログラム、同様に
RGB露光の順序に応じて前記キャリッジ送り用のサー
ボモータ62を制御し、キャリッジを往復走査するプロ
グラム、後述する非印刷作業時のスリープモード等の定
電圧電源回路79のON・OFF制御等、種々のプログ
ラムが記憶され、CPU70はこれらのプログラムに従
って動作する。また、RAM72には、作業者により設
定されたコピー枚数や画像の拡大縮小率やマイクロカプ
セル紙37の現像領域のサイズ等が図示外の入力パネル
から入力されて記憶される。CPU70は現像領域のサ
イズデータに従って前記キャリッジ送り用のサーボモー
タ62の駆動条件を演算し、それに従って、露光及び圧
力現像を行うのである。
【0027】感光感圧プリンタ80に、出力画像のRG
Bデータが送られると、その画像データがR画像デー
タ、G画像データ、B画像データに分離されてRAM7
2のバッファに記憶される。また、露光ヘッド20の各
LEDは、図示しない駆動回路により、フレキシブルハ
ーネス487(図3参照)を介して電気的に駆動を受
け、画像情報に従って点灯消灯制御される。
【0028】図6は実施例の感光記録媒体としてのマイ
クロカプセル紙37を所定温度に加熱したときの、当該
感光記録媒体の感度の比率を示すものであり、25℃程
度の場合を1としたとき、50℃まで温度上昇させる
と、感度は約1.3倍となる。本発明のフィルムヒータ
64は図7に示すごとく、正温度係数(温度が高くなる
につれて電気抵抗値が増大するという温度−抵抗特性)
を有するものであって、その第1実施例は、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアセテート共重
合体、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の結晶
性高分子フィルムにカーボンブラック粒子等の導電性粒
子を分散させたものであり、結晶性高分子が融点近くに
なると、体積が急激に膨張し、カーボンブラック粒子等
の導電性粒子間の距離が大きくなって電気抵抗値が大き
くなるものと考えられている。
【0029】フィルムヒータ64の第2実施例は、前述
のような結晶性高分子フィルムの片面に所定パターン形
状にてカーボンブラック粒子等の導電性粒子を厚膜印刷
塗布し、さらにこの導電性粒子層の表面に一対の電極膜
を厚膜印刷塗布し、その上を保護膜としての合成樹脂フ
ィルム等に覆ったものである。このように正温度係数を
備えたフィルムヒータ64は、自己温度制御タイプの面
状発熱体となる。即ち、定電圧回路にてフィルムヒータ
64の離れた位置の一対の電極から導電性粒子を介して
一定電圧を印加して発熱させると、図7に示すごとく、
温度上昇に応じて電気抵抗値が増大するから、温度上昇
につれて導電性粒子箇所を流れる電流が次第に減少し、
所定の温度になると、微小電流しか流れず、図8に示す
C曲線のごとく、目標温度(実施例では70℃)を保持
し続けことができる。
【0030】従って、印刷作業(画像形成作業)中にお
いて、フィルムヒータ64が所定温度まで上昇すると、
前記バッテリ82の電力消費は極僅かになる。また、フ
ィルムヒータ64は前述のように厚さの薄い部材から構
成されており、熱容量が極めて小さいことから、所定温
度まで上昇するのに要する余熱所要時間が殆どいらない
こと、及び、図4に示すように、中途部を下向き凸湾曲
状とし、フィルムヒータ64の中途部内径側が熱不良導
体である空気にて囲まれているので、下面に接触するマ
イクロカプセル紙37に熱伝達する他の不必要な部材を
加熱するために熱が奪われることがなく、これらの点に
おいても電力消費は軽減できる。さらに、露光前及び現
像後のマイクロカプセル紙37を、前記共通搬送経路の
一箇所に設置したフィルムヒータ64にて実行するの
で、この点においても、別別のヒータにて加熱する場合
に比べて電力消費は軽減できる。
【0031】また、非印刷作業中には、前記の制御回路
により、フィルムヒータ64への電力供給を中断させ、
前記フィルムヒータ64を余熱することをなくするよう
に制御する。即ち、図16のサブルーチンフローチャー
トに示すように、印刷動作開始すると、動作モードに入
り、前記フィルムヒータ64に給電を実行する(S
1)。そして、一定時間(例えば5分程度)外部からの
データ通信がないことをモニタ手段が判別すると(S
2:yes )、スリープモードに入る(S3)。スリープ
モードでは前記フィルムヒータ64に給電を停止する。
その後前記モニタ手段がデータ通信ありと判断段すると
(S4:yes )、前記S1のステップに戻り、動作モー
ドに入ってフィルムヒータ64に対する給電を再開する
のである。なお、前記S2にて外部からのデータ通信が
継続されているときには(S2:no)、動作モードが継
続されるし、スリープモードに入った後のS4におい
て、データ通信がない状態が継続されているときには
(S4:no)、スリープモードが継続される。つまり、
本発明の感光感圧プリンタ80の電源はONにセットし
ていても、非印刷作業中は、電力を極力使用しないスリ
ープモードに入るように制御することで、前述のように
使用中のフィルムヒータ64による消費電力の少なさに
加えて、さらに、フィルムヒータ64の余熱操作を無く
して電力消費を少なくできるから、電源をバッテリとす
ることが可能となり、感光感圧プリンタ80を携帯型に
構成することが可能となる。
【0032】なお、サーマルリレー等による従来のニク
ロム抵抗線等の温度制御では、図8に示すD曲線(一点
鎖線)のごとく、目標温度を境にして数℃だけ上下変動
を繰り返すことになる。したがって、従来のサーマルリ
レー等による温度制御に比べ、正温度係数を備えたフィ
ルムヒータ64にてマイクロカプセル紙37を加熱する
と、当該マイクロカプセル紙37の表面温度が一定に保
持されて、感度のむらが発生することもない。
【0033】実施例では、カートリッジ67の箇所から
未露光のマイクロカプセル紙37を用紙往復通路P3方
向に40(mm/sec.) の高速度にて移送すると、マイクロ
カプセル紙37の表面温度を50℃( 環境温度による偏差
は±5 ℃) に保持できる。また、前記ストッパ69位置
に一旦停止したマイクロカプセル紙37を、逆に右方に
戻し、後述するように、露光ヘッド20によって露光作
用を受け、現像器45を通過して圧力現像作用を受けさ
せるため、マイクロカプセル紙37を2(mm/sec.) 程度
の低速度にて移送すると、現像が終了してカラー画像が
発色したマイクロカプセル紙37の表面温度を80℃〜
100℃程度に加熱することで、カプセルを完全に硬化
させ、染料前駆体をカプセル内に閉じこめることによっ
て、発色を定着させる作用があるものである。
【0034】この実施例のように、フィルムヒータ64
自体の発熱温度は一定とし、マイクロカプセル紙37の
搬送速度を高速にする、もしくは低速にするというよう
に搬送速度の相違にてマイクロカプセル紙37の単位面
積当たりに付与される熱量を所定の値になるように温度
制御できるから、従来のような温度制御に比べて構成が
簡単で且つマイクロカプセル紙37の表面温度にもむら
のないように制御することができるという効果を奏す
る。
【0035】このように、フィルムヒータ64を通過し
て加熱作用を受け、最終的なカラー出力画像が形成され
たマイクロカプセル紙37は、排紙ローラ75により感
光感圧プリンタ80外に排出される。感光感圧プリンタ
80の中央部にある前記露光ヘッド20の下方には、露
光台66がお互いに微少距離を保ち平行に保持されてい
る。この微小距離により前記マイクロカプセル紙37
が、露光ヘッド20と露光台66の間を通過する構造に
なっている。従って、後に詳述するように、露光ヘッド
20をマイクロカプセル紙37の搬送方向と交差する方
向に走査することで、マイクロカプセル紙37の選択的
範囲に赤緑青の画像に対応した潜像が形成される。
【0036】上述のように、マイクロカプセル紙37を
用紙ユニット22側から供給して、本体ケース21内の
共通搬送経路としての用紙往復通路P3へと導入し、露
光・現像作用を受けている途次において、当該マイクロ
カプセル紙37が用紙往復通路P3上等において紙詰ま
り(紙ジャム)が発生したときには、クラッチノブ24
を開き方向に回動させて本体ケース21との係合を解除
し、用紙ユニット22を、開口部21aから抜き出す
(図2参照)。この状態にて、前記開口部21aに指を
差し込み、用紙往復通路P3への導入口25に突出して
いるマイクロカプセル紙37の端部を摘んで外に引き抜
くことにより、詰まったマイクロカプセル紙37を取り
出すことができる。
【0037】この場合、前記導入口25から前記ストッ
パ69間での往復搬送経路の長さをマイクロカプセル紙
37の長手方向(搬送方向)に沿う長さ寸法より短くな
るよう設定しておけば、殆どの場合、マイクロカプセル
紙37の端部が前記導入口25より前方向(前記開口部
81a側)に突出しているので、つまみ出し易くなる。
【0038】また、用紙ユニット22内に前記加熱手段
としてのフィルムヒータ64が内蔵されている場合に
は、用紙ユニット22を除去することで、温度の高い部
分に人の指等が直接触れることがなく、火傷等のおそれ
も無くなるのである。なお、本体ケース21側の前記導
入口25の裏面側に隔離板を介してフィルムヒータ64
を配置しておいても良く、この場合も、火傷等のおそれ
も無くジャムしたマイクロカプセル紙37を簡単に取り
出すことができる。
【0039】次に、感光記録媒体について図9を用いて
詳述する。図9は感光記録媒体としてのマイクロカプセ
ル紙37の断面構造を示しており、光透過性支持体31
の表面には、色材としての共反応体と接触して発色する
成分(染料前駆体、以下色原体と記述する場合がある)
および所定波長光に感光することによりその機械的強度
が変化(感光硬化)する成分(光硬化性樹脂)とを内包
したマイクロカプセル32と、そのマイクロカプセル中
の染料前駆体(色原体)と反応する共反応体(顕色剤)
33との混合塗着層34が形成され、前記混合塗着層3
4上には、シート状支持体35が順次積層されている。
【0040】前記マイクロカプセル32は3種の異なる
マイクロカプセルが存在し、各マイクロカプセルには、
イエロー、マゼンタ、シアンの内の一つの色の発色用の
無色の染料前駆体と、光の3原色の各々の波長の光に感
光して硬化する光硬化性樹脂と、重合開始剤とが含まれ
ている。このため、例えばブルー光(約470nmの波
長光)をマイクロカプセル紙37に露光した場合、イエ
ローのみの染料前駆体を含んだマイクロカプセル32の
光硬化性樹脂が感光硬化し、このマイクロカプセル紙3
7に圧力をかけると、感光硬化したマイクロカプセル
(この場合はイエロー)は破壊されず、硬化しなかった
マイクロカプセル(この場合はマゼンタ,シアン)が破
壊されてマゼンタ,シアンの染料前駆体がマイクロカプ
セルから流出して顕色剤と反応して発色し、それらが混
色して青色となる。この青色が前記透過性支持体31を
介して観察される。
【0041】また、グリーン光(約525nmの波長
光)をマイクロカプセル紙37に露光した場合、マゼン
タのみの染料前駆体を含んだマイクロカプセルの光硬化
性樹脂が感光硬化し、圧力現像によりイエロー,シアン
のマイクロカプセル32が破壊され、イエロー,シアン
の染料前駆体と顕色剤との反応によりそれぞれ発色して
混色により緑色となる。
【0042】更に、レッド光(約650nmの波長の
光)をマイクロカプセル紙37に露光した場合、シアン
のみの染料前駆体を含んだマイクロカプセルの光硬化性
樹脂が感光硬化し、圧力現像によりイエロー,マゼンタ
のマイクロカプセルが破壊され、イエロー,マゼンタの
染料前駆体と顕色剤との反応によりそれぞれ発色して混
色により赤色となる。
【0043】また、露光により全てのマイクロカプセル
が感光硬化したときは圧力現像してもそれらが破壊され
ないので発色は起こらず、透過性支持体31を介して前
記シート状支持体35の表面が目視できる状態にある。
前記シート状支持体35の表面の色(例えば白色)が背
景色となり、発色反応が起こった部分だけカラー画像が
形成されるのである。尚、この発色原理を自己発色と称
する。また、マイクロカプセル紙37における光透過性
支持体31の表面を発色側面と称する。
【0044】本実施形態の場合、前記光透過性支持体3
1の材質としては、PET(ポリエチレンテレフタレー
ト)、ポリ塩化ビニル等の樹脂フィルムが挙げられる。
マイクロカプセル32としては、トリフェニルメタン
系、スピロピラン系染料の色原体、トリメチロールプロ
パントリアクリレートの如きアクリロイル基含有化合物
の光硬化性樹脂、ならびにベンゾフェノン、ベンゾイル
アルキルエーテルの如き光重合開始剤等を、ゼラチン、
ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリイソシアネー
ト樹脂等の重合体壁に内包した物など公知のものを使用
することができる。
【0045】又、共反応体33としては、マイクロカプ
セル32内の色原体の組成等との関連もあるが、酸性物
質、例えば、酸性白土、カオリン、酸性亜鉛、酸化チタ
ン等の無機酸化物、フェノールノボラック樹脂、あるい
は有機酸等の公知の顕色剤を用いることができる。この
マイクロカプセル32及び共反応体33に対し、更にバ
インダ、充てん剤、粘度調整剤等が添加され、光透過性
支持体31上に塗布ローラ、スプレイ、ドクタナイフ等
により塗布され、混合塗着層34が形成される。
【0046】シート状支持体35は、透明、半透明、ま
たは不透明な支持体、例えば、紙(セルロース)、合成
紙、ポリエステルやポリカーボネイト等の樹脂フィルム
等を用いることができる。次いで、上記のように構成さ
れるマイクロカプセル紙37の、画像形成領域(現像領
域)およびその周縁領域(非現像領域)について図10
を用い説明する。
【0047】図10はマイクロカプセル紙37の平面図
である。例えば、図4において、Y方向に沿って、マイ
クロカプセル紙37を感光感圧プリンタ80の用紙通路
P1に沿って搬送するものとし、少なくとも露光ヘッド
20が図4のX方向に沿って左右往復移動するものとす
れば、マイクロカプセル紙37には、高画質画像を表示
するための画像形成領域39と、その画像形成領域39
を取り囲む周縁領域40が形成されている。この周縁領
域40は、マイクロカプセル紙が後述する感圧感光プリ
ンタ等により画像印刷される際、画像形成領域のような
高画質画像を形成できない領域として定義される。
【0048】このような周縁領域40の形成方法の1つ
は、あらかじめ工場にてこの周縁領域40のみに強力な
白色光を露光し、該領域のマイクロカプセルを全て十分
に硬化させることによって実現できる。このようにあら
かじめ硬化されたマイクロカプセルは、圧力現像によっ
ても破裂されないため、画像現像に必要な内部位相(染
料前駆体)は放出されず、該領域はプリンタ出力にて白
枠となるべき範囲と言うことになる。
【0049】また、このような白色光による事前の露光
に換えて、所定の波長光により簡単な模様を事前に露光
しておくこともできる。この周縁部分は所望の画像(高
画質画像)を露光し圧力現像するときに同時に圧力現像
することもできるし、所望の画像の露光前に周縁部分の
み圧力現像しておくこともできる。また、周縁部分とし
ては現像部分と同様に形成しておき、現像領域のみに露
光して圧力現像を現像領域のみで行うことも考えられ
る。但し、この方法は、周縁領域(非現像領域)に破壊
されうるカプセルが残存することになり、取り扱いに注
意が必要である。従って、好ましくは、周縁領域は、所
望の高画質画像の造像露光の前に白色光で露光しておく
か、前記造像露光の後で白色光で露光しておくことが好
ましい。
【0050】次に、図11(a)、図11(b)及び図
12を参照しながら、本発明の露光部の構成について説
明する。図11(a)は、感光記録媒体としてのマイク
ロカプセル紙37を露光するための露光ヘッド20の要
部のみを示す模式的な断面図、図12は露光ヘッド20
の下面図であり、後述するように、露光ヘッド20は、
複数の発光素子と、それらを支持(固定)するための基
板1とを備える。
【0051】その製造方法としては、アルミ製の平板状
の基板1の表面に白色ポリイミド製の絶縁層2を100 μ
m程度形成し、その絶縁層2の表面には、電気信号を伝
達するための所定の平面視ランドパターンの電極層3が
印刷形成される。該電極層3は銅35μm、ニッケル5 μ
m、金0.5 〜1.0 μmの3層からなる。このように所定
パターンにて形成された電極層3の所定箇所に必要数の
凹部4を形成し、該各凹部4に発光素子としてのLED
が取着される。
【0052】即ち、前記各凹部4に対応する突起と、凹
部4の下面側で材料逃がし部としての凸部1aに対応す
る凹所が形成された所定の金型(図示せず)を用いて、
前記基板1を公知のファインブランキング加工により精
密にプレス加工することにより、図11(b)に示すよ
うに、断面すりばち状の各凹部4が形成される。この場
合、各凹部4の底面4aは基板1の表面と平行に形成さ
れ、その底面4aから上方に向けて広がるように傾斜状
の側面4bが形成されている。基板1の表面の絶縁層2
及び電極層3も凹部4の表面に沿って所定のパターンに
て形成される。また、各凹部4の深さは後述の各LED
の取付高さよりも深く形成されている。
【0053】そして、前記凹部4の底面4aの電極層3
の表面に導電性の接着剤6にてそれぞれ赤LED7、緑
LED8、青LED9が配設され固定されている。ここ
で、前記凹部4の深さは赤LED7、緑LED8、青L
ED9の取付高さよりも若干深く形成されているため、
各LED7,8,9の頂部は前記基板1の表面よりも沈
んだ位置となる。この赤LED7、緑LED8、青LE
D9の頂部からは、ボンディングワイヤ10によって、
リードパターン3の所定位置に電気的結線が施されてお
り、各LEDおよびボンディングワイヤ10は、空気に
触れないように透明な封止材11にて封止してある。
【0054】前記接着剤6としては、赤LED7には銀
ペースト、緑LED8、青LED9にはエポキシ樹脂等
が用いられる。これは、赤LED7は底面が電気的端子
の1つとなるため、導電性の接着剤6によって基板1と
の電気的接続を行うことが必要であるのに対して、緑L
ED8、青LED9では、電気的端子が2点とも頂面に
配されているため、接着には絶縁性で透明なエポキシ樹
脂を用いるのである。透明な接着剤6を用いることで、
緑LED8、青LED9の内部で発生し、底面に進む出
力光は、この透明な接着剤6を通過して凹部4の底面4
aにて反射して再び頂面から出射されるため、出力光が
大きくなる効果がある。
【0055】赤LED7はその基本材料としてAlGa
Asが用いられ、高出力の公知技術であるDDH構造の
ものが適用できる。出力光の中心波長は約650(nm) であ
る。電気的端子は頂面に1個、底面に1個ある。緑LE
D8、青LED9は、ともにその基本材料としてGaN
が用いられたものが適用できる。出力光の中心波長はそ
れぞれ約525(nm) 、約470(nm) である。これらの電気的
端子は頂面に2個あり、底面にはないのである。各LE
Dは電気的な2端子に所定方向に電流を流すことで出力
光を空間中全方向に発する。全方向に発した出力光は、
一部は直接図面中上方に向かい、他の一部は凹部4の側
面4bにて反射作用を受け同様に図面中上方に出射され
る。
【0056】ボンディングワイヤ10は、金線からな
り、各LEDの頂面とリードパターン3に対し、加熱及
び超音波にてボンディング接着される。封止材11は熱
硬化樹脂により形成され、通常透明なシリコーン樹脂、
JCR等が用いられる。熱硬化条件は、通常温度は15
0℃時間は1時間程度である。LED等の一般半導体材
料は空気に触れるとその表面が酸化、吸湿等の作用を受
け特性が急激に劣化するという現象があるから、封止材
11はこれを避ける目的と、ボンディングワイヤ10等
を機械衝撃により破壊しないようにする目的がある。
【0057】基板1の上方には、ピンホール12を複数
個備えた選択供給手段としてのマスク13が、マスク保
持材14を介して位置決めされて配設されている。マス
ク保持体14は基板1上の位置決め用ボス穴15に装着
固定され、マスク保持体14の上端面にはマスク保持用
の位置決め溝14aが形成されている。この位置決め溝
14aに前記マスクが装填されて接着やネジ止め等の固
定手段によりマスク13は基板1と一体に固定される。
本実施形態では、マスク13は前記封止材11により基
板1に一体化されている。
【0058】また、マスク保持材14は、高精度耐熱プ
ラスチック材料からなる成型品であり、基板1上の位置
決めボス穴15をたよりにマスク13の3軸方向の位置
決めを行うものである。前述の通り、封止材11には熱
硬化樹脂を用いるため、これを用いてマスク保持材14
およびマスク13を同時に位置決め接着固定を行う場
合、封止材11の硬化温度であってもマスク保持材14
は変形を受けないように、耐熱性の材料を用いることが
必要である。
【0059】前記マスク13は厚さ0.1mm 程度のステン
レス鋼により形成され、その外形及びピンホール12
は、エッチングにより加工されている。また、その表面
はディッピング工法により黒染め加工されており、光の
無反射処理となる。ピンホール12はその穴径がφ0.2m
m 〜φ0.18mm程度に形成され、この穴径により、感光記
録媒体としてのマイクロカプセル紙37へ供給する光パ
ターンの解像度を決定している。このピンホール12は
前記赤LED7、緑LED8、青LED9の頂部にそれ
ぞれ対向して形成される。
【0060】この場合、本実施例では、赤色用の3個の
LED7a,7b,7cにて1セット、緑色用の3個の
LED8a,8b,8cにて1セット、青色用の3個の
LED9a,9b,9cにて1セットとする。そして、
図12に示すように、赤色用の3個のLEDに関して
は、露光ヘッド20aの往復移動方向(第1の方向、図
12のX方向)には、LED7aとLED7bとの間隔
X1、及びLED7bとLED7cとの間隔X1は、そ
れぞれマイクロカプセル紙37に形成される画像の1画
素(1ドット)の整数倍(例えば16倍)の間隔にて配
置される一方、マイクロカプセル紙37の送り方向(第
2の方向、図12のY方向)には、LED7aとLED
7bとの間隔Y1、及びLED7bとLED7cとの間
隔Y1は、マイクロカプセル紙37に形成される画像の
1画素(1ドット)分乃至その整数倍間隔だけずらして
配置されるように設定するものである。緑色用の3個の
LED8a,8b,8c及び青色用の3個のLED9
a,9b,9cについても、上述のように配置されてい
る。なお、前記第2の方向(図12のY方向)における
赤LED7のセットと緑LED8のセットとの間隔Y2
は16ドット分だけ離して配置され、赤LED7のセッ
トと青LED9のセットとの間隔Y2も16ドット分だ
け離して配置されている。
【0061】従って、マスク13に穿設されるピンホー
ル12の配置関係も前記の各LEDの配置関係と一致す
ることになる。そして、マイクロカプセル紙37を前記
第2の方向(図12のY方向)に送りながら、該マイク
ロカプセル紙37の表面とマスク13とを密接させつ
つ、前記露光ヘッド20aを第1の方向(図12のX方
向)に沿って所定速度Vにて往復移動させる。そして、
前記の移動走査しながら、画像情報に従って各LEDを
独立に変調駆動することによって、所定の中心波長の光
を、所定の光パワーにて、所定時間、所定場所に供給す
ることで、カラー画像の潜像を形成することができるも
のである。
【0062】ついで、本発明の露光ヘッド20を用いて
感光記録媒体の表面上を走査する方法について、図3及
び図12を用いて説明する。図3は本発明にかかる露光
ヘッド20をそなえた感光感圧プリンタの底面図であ
る。便宜上マイクロカプセル紙37は、構成の説明のた
め透視図として記されており、マイクロカプセル紙37
は図面上裏面から露光ヘッド20により露光作用を受け
るものである。
【0063】露光ヘッド20は図3、図11及び図12
にて詳細に説明した通り、ピンホール12を備えたマス
ク(選択供給手段)13と、マスク保持材14と、図示
しない基板1とから形成されており、本露光ヘッド20
は、図2にて説明したキャリッジ48上に固定され、キ
ャリッジ48は案内軸49にそって図面上左右に往復移
動可能に取付けられている。
【0064】ここで、前記キャリッジ48の往復移動方
向(図12のX方向)に沿ってX1=16画素(16ド
ット)ずつ離して配列された3個で1セットの緑LED
8c,8b,8aは、各々マイクロカプセル紙37の送
り方向(図12のY方向)にY1=1画素(1ドット)
だけずらして配置され、同様に前記キャリッジ48の往
復移動方向(図12のX方向)に沿って、X1=16画
素(16ドット)ずつ離して配列された3個で1セット
の赤LED7c,7b,7aは、前記緑LEDのセット
に対してマイクロカプセル紙37の送り方向(図10の
Y方向)に、12ドットだけ遅れた位置であって、赤L
ED7cと赤LED7bとの間も、図12のY方向にY
1=1画素(1ドット)だけずらして配置され、赤LE
D7bと赤LED7aとの間も、図6のY方向にY1=
1画素(1ドット)だけずらして配置される。同様に、
前記キャリッジ48の往復移動方向(図12のX方向)
に沿って、X1=16画素(16ドット)ずつ離して配
列された3個で1セットの青LED9c,9b,9a
は、前記先行する赤LEDのセットに対してマイクロカ
プセル紙37の送り方向(図12のY方向)に、12ド
ットだけ遅れた位置であって、青LED9cと青LED
9bとの間も、図12のY方向にY1=1画素(1ドッ
ト)だけずらして配置され、青LED9bと青LED9
aとの間も、図12のY方向にY1=1画素(1ドッ
ト)だけずらして配置されているものとする。ここで、
図12中、Y2=10画素であり、青LED9aと赤L
ED7aとの間隔は12画素分となる。これは、各色L
ED数(実施例では3個)の整数倍とするためである。
【0065】図13は、前記キャリッジ48の移動速度
の時間変化を示すグラフであり、これを用いてキャリッ
ジの移動を説明する。キャリッジ48は、サーボモータ
62等の駆動により、最高速度V[m/sec.)、走査周
期T(sec.)、速度一定時間Tc(sec.)をもって台形
状の速度変化パターンで往復移動させられる。
【0066】即ち、図13に示すように、キャリッジ4
8を最高一定走査速度±V(m/sec.) にて図3のX方
向に沿って往復移動(往復走査移動)させるものとす
る。図13において、時間軸(横軸)に対して傾斜して
いる部分は、往復の移動端での一旦停止と最高一定走査
速度±V(m/sec.) との間の加速域・減速域を示す。
また、時間Tcは、マイクロカプセル紙37における画
像形成領域39の幅方向(X方向)距離をキャリッジ4
8が通過するのに要する時間(前記最高一定走査速度の
所要時間)であり、前記往復の走査周期Tとする。
【0067】そして、マイクロカプセル紙37の各露光
ライン(図3のX方向に沿う1ライン)では前記複数の
赤LED7からなる1セット、複数の緑LED8からな
る1セット、複数の青LED9からなる1セットが画像
情報に従って各々点灯制御される。この点灯制御の際に
は、前記赤LED7c,7b,7aの1セット、緑LE
D8c,8b,8aの1セット、青LED9c,9b,
9aの1セットの取付間隔(ピンホール間隔)Y1が存
在するため、露光ライン中の1点に対する露光は、キャ
リッジ48の走査移動に要する時間と、Y1分のマイク
ロカプセル紙37が送られる時間とに応じた遅延時間t
を加味して行われる。Y1がマイクロカプセル紙37の
2ドット分の距離ならば、キャリッジ48の走査移動と
マイクロカプセル紙37の送りとを2回繰り返せば同セ
ットの別のLEDにて同一の位置が露光されることにな
る。
【0068】即ち、Y1が1ドット分の時には、マイク
ロカプセル紙37の1画素に注目してみると、当該1つ
の画素点(露光点)を白色とするため、G光とR光とB
光とを照射するためには、例えばまず、キャリッジ48
の往路方向への移動時(図12のX方向移動時)に、緑
LED8cに対向するピンホール12が前記1画素点に
位置している時に、当該緑LED8cを所定の短時間Δ
tだけ一回点灯した後、キャリッジ48を往路の終端で
一旦停止させる。次いで、マイクロカプセル紙37を1
ドット分だけ図12のY方向に用紙送りを実行した後、
キャリッジ48の復路方向への移動時(図12のX′方
向移動時)には、緑LED8bに対向するピンホール1
2が前記1画素点に位置している時に、当該緑LED8
bを所定の短時間Δtだけ一回点灯し、キャリッジ48
を復路の終端で一旦停止させる。さらに、マイクロカプ
セル紙37を1ドット分だけ図12のY方向に用紙送り
を実行した後、キャリッジ48の往路方向への移動時
(図12のX方向移動時)に、緑LED8aに対向する
ピンホール12が前記1画素点に位置している時に、当
該緑LED8aを所定の短時間Δtだけ一回点灯した
後、キャリッジ48を往路の終端で一旦停止させる。こ
のようにすると、図14に示すように、着目した1つの
画素点に対して、前記走査周期Tの半分の時間ごとに、
緑LED8c→8b→8aの順序で短時間Δtずつ点灯
することになる。
【0069】そして、次に、マイクロカプセル紙37を
12ドット分だけ図12のY方向に用紙送りを実行した
後、キャリッジ48の復路方向への移動時(図12の
X′方向移動時)に、赤LED7cに対向するピンホー
ル12が前記着目した1つの画素点に位置している時に
赤LED7cを所定の短時間Δtだけ1回点灯した後、
キャリッジ48を復路の終端で一旦停止させる。次い
で、マイクロカプセル紙37を1ドット分だけ図12の
Y方向に用紙送りを実行した後、キャリッジ48の往路
方向への移動時(図12のX方向移動時)に、赤LED
7bに対向するピンホール12が前記1画素点に位置し
ている時に、当該赤LED7bを所定の短時間Δtだけ
一回点灯した後、キャリッジ48を往路の終端で一旦停
止させる。さらに、マイクロカプセル紙37を1ドット
分だけ図12のY方向に用紙送りを実行した後、キャリ
ッジ48の復路方向への移動時(図12のX方向移動
時)に、赤LED7aに対向するピンホール12が前記
1画素点に位置している時に、当該赤LED7aを所定
の短時間Δtだけ一回点灯した後、キャリッジ48を復
路の終端で一旦停止させるのである。同様にして、青L
ED9c→9b→9aの順序で、キャリッジ48を往復
移動させつつ所定の短時間Δt毎に点灯を繰り返すので
ある。
【0070】このように、マイクロカプセル紙37の同
一露光位置(1画素点)に複数回の露光を時間間隔をあ
けて光照射することにより、発色の感度が向上し少ない
光照射エネルギー密度にて、発色の光濃度を変化せしめ
ることができる。即ち、図15に例示するように、縦軸
にシアンの発色光学濃度を採り、横軸に露光エネルギー
密度(J/m2 )の総量を採る。図15において、実線
Aは赤LEDを1回のみ照射したときのシアンの発色光
学濃度の変化を示し、点線Bは赤LEDを前記走査周期
Tの半分の時間間隔をあけて3回に分割して光照射した
場合のシアンの発色光学濃度の変化を示す。図15にお
いて、シアンの発色光学濃度が10%濃度、つまりD10
0.42を得るためには、一回の光照射では3.3 (J/
2 )の露光エネルギー密度を与える必要があるが、前
述のように3回に分割して光照射すると総計で2.2 (J
/m2 )の露光エネルギー密度を与えればよいことにな
る。
【0071】この図15の比較から理解できるように、
露光エネルギー密度(J/m2 )が、0.5 〜3.3 の範囲
では、同じシアンの発色光学濃度の発現するためには、
3回に分割して光照射した場合は小さい露光エネルギー
密度にて済むが、1回の光照射の場合には大きい露光エ
ネルギー密度を必要とすることが判る。その理由は、光
照射に伴うマイクロカプセル紙37におけるマイクロカ
プセル32の重合開始剤と光硬化性樹脂との重合反応速
度は、さほど高速でなく、一度に大量の露光エネルギー
を投入するよりも、適度の時間間隔にて複数回(例えば
2〜6回)に分けて少しずつ露光エネルギーを投入した
ほうが前記の重合反応が促進されやすいからである。
【0072】換言すると、本発明では1つの発光素子で
あるLEDの出力を小さくしたもの、乃至はLEDの設
置個数が少なくても、充分な発色光学濃度を得ることが
できるのである。なお、マイクロカプセル紙37は、少
なくともその画像形成領域39においては速度一定にて
露光、現像されることが好ましい。このため、マイクロ
カプセル紙37を露光、現像するのに最小限必要な速度
一定時間Tcに対応する速度一定での移動距離L(m)
は、少なくとも全てのピンホール12が画像形成領域
(現像領域)39を通過する範囲である。この速度一定
移動距離L(m)は画像形成領域39の幅とピンホール
12の配設パターン、最高速度V(m/sec.) によって
自由に設計することができるものである。数値例を示せ
ば、L=0.1118(m)、V=0.86(m/sec.である。こ
れにより、A6判サイズのマイクロカプセル紙37の表
面全体を露光することができる。
【0073】次に、マイクロカプセル紙の現像工程につ
いて図3及び図17を参照しながら説明をする。図17
はマイクロカプセル紙37を現像する現像器45の具現
化例である。尚、簡単のために露光済みのマイクロカプ
セル紙37は図示を省略している。圧力現像手段として
の現像器45は、点接触によりマイクロカプセル紙37
表面を弾力押圧することにより現像処理を実現するもの
であり、点接触ボール46をマイクロカプセル紙37に
押しつけながらその押しつけ位置を変化させることによ
り現像領域のみを圧力現像するものである。この押しつ
け位置を変化させるためには、点接触ボール46とマイ
クロカプセル紙37との間にマイクロカプセル紙37の
紙面に平行に相対移動を発生させる。マイクロカプセル
紙37に対して点接触ボール46を移動させてもよい
し、点接触ボール46に対してマイクロカプセル紙37
を移動させてもよいし、マイクロカプセル紙37と点接
触ボール46の双方を移動させてもよい。装置の小型化
のために好ましくは、点接触ボール46をマイクロカプ
セル紙37に平行に一軸線に沿って往復移動させながら
マイクロカプセル紙37を点接触ボール46の移動方向
に交差する方向、好ましくは直交する方向に移動させる
方式がよい。
【0074】この点接触ボール46による加圧点におい
ては、小さい加圧力でマイクロカプセルが圧力現像され
て破壊され、その内包物(無色の染料前駆体)が流出し
て顕色剤と発色反応が起こる。そして点接触ボール46
とマイクロカプセル紙37との相対移動により現像領域
にカラー画像が可視化される。図17に示す実施例にお
いては、圧力現像されるマイクロカプセル紙37がほぼ
平坦な土台472に固定される。この土台472は平坦
面の他にローラ形状にしてマイクロカプセル紙37の送
りに供することも可能である。
【0075】少なくとも一個の点接触ボール46がマイ
クロカプセル紙37と弾性押圧係合するように配置さ
れ、該点接触がマイクロカプセル紙7に対応する土台4
7の一定範囲を往復移動する。即ち、搬送ローラ50に
より露光台から搬送されてきたマイクロカプセル紙37
は土台472上で保持送りローラ50により保持され
る。この保持送りローラ50はマイクロカプセル紙37
の非現像領域を押圧して送りモータにより後述の1現像
ライン毎に回転駆動されるものであり、現像領域の両側
部分に左右一対設けられている。
【0076】この土台472の表面に平行且つ前記マイ
クロカプセル紙の送り方向に直交する案内軸49に沿っ
てキャリッジ48が往復移動可能に支持されている。こ
のキャリッジ48のボール支持部481の前記土台47
2側にはボールソケット51を介して点接触ボール46
が回動可能に支持されており、このボール46はボール
ソケット51とともに、前記キャリッジ48に形成され
た摺動孔482内を図17中上下方向に摺動可能に収納
されている。前記ソケット51の上端部には段部511
が形成されており、その段部511が前記摺動孔482
の下端に設けられたストッパ部483に当接することに
より下部への抜け落ちが防止されている。
【0077】また、前記ボール支持部481の上面には
前記摺動孔482を上部で閉塞する蓋板484がネジ止
めされており、その蓋板484には調節ネジ485が螺
合されている。そして、この調節ネジ485の軸端と前
記ソケット51との間には弾性体としての圧縮バネ48
6が装填されており、前記ソケット51は前記ストッパ
部483に付勢されている。但し、前記ソケット51が
前記ストッパ部483に当接する前に、点接触ボール4
6が前記土台472に当接付勢されるように各部の寸法
が設定されている。
【0078】ここで、点接触ボール46のマイクロカプ
セル紙37への付勢力は前記圧縮バネ486を使用する
かわりに空圧器や油圧器やソレノイド等種々のもので代
用できる。単に弾性体だけではなく、電磁力を使用して
も可能である。また、点接触ボールを付勢するかわりに
土台側をボールに付勢することも可能であり、両者を互
いに接触する向きにそれぞれ付勢することも可能であ
る。要するに点接触ボールと土台側(マイクロカプセル
紙側)との間の付勢手段であれば何でもよい。
【0079】また、前記キャリッジ48には送りネジ6
0が螺合されており、この送りネジ60が送りサーボモ
ータ62の出力軸621に連結され正逆回転される。こ
の送りネジ60の正逆回転によりキャリッジ48は前記
土台472に平行に往復移動され、その往復移動により
前記点接触ボール46の加圧点が順次変更されることと
なる。
【0080】なお、前記送りサーボモータ62は回転方
向と回転量を制御可能なものであって、駆動量検出用の
エンコーダを備え、制御回路により駆動制御される。こ
の送りモータとしてはオープンループ制御のパルスモー
タを採用することもできる。位置確認機能はなくなる
が、駆動回路が簡略化できるので低コスト化ができる。
また、パルスモータの他にも一般的なDC/ACモータ
等を採用することも可能である。駆動量を制御可能なモ
ータを使用するのは、前記マイクロカプセル紙37の現
像領域のみを加圧現像するために現像領域のサイズに従
ってキャリッジ48の往復移動量を設定するためであ
る。
【0081】前記案内軸49に沿ってキャリッジ48を
移動させて1ラインの圧力現像が終了したら前記保持送
りローラ50を1ライン分回転させて再びキャリッジ4
8を移動させて1ラインの圧力現像を行うという動作を
繰り返し、現像領域の全てにわたって圧力現像を行うの
である。図18及び図19は、感光感圧プリンタ80の
第2実施形態を示し、感光感圧プリンタ80のメインケ
ース100の前面開口部100a内に対して前記第1実
施形態と同様構成の用紙ユニット102が着脱自在に挿
入可能に構成されており、用紙ユニット102の前面左
右両側に装着された係止用クラッチノブ103を所定方
向に回動させることにより、図示しないラッチがメイン
ケース100の係合部に係脱する。また、メインケース
100内の下部等の収納部83内には、前述と同様の交
換可能で充電可能なバッテリ82が収容されている。
【0082】用紙ユニット102の前面には、マイクロ
カプセル紙37を積層して収容したカートリッジ67が
着脱自在に装着されている。用紙ユニット102のケー
ス内には、給紙用ローラ65と、給紙経路P5と排紙経
路P6とに切り換えるための経路切換体104と、送り
ローラ対68と、搬送板105上のマイクロカプセル紙
37の表面(上面)を加熱するためのフィルムヒータ6
4とが配置されている。
【0083】メインケース100内には、前記用紙ユニ
ット102の後部開口106に隣接して下側に位置固定
の下ニップローラ107aを配置し、該下ニップローラ
107aの上側に隣接させた上ニップローラ17bは、
図示しないアクチュエータにて下ニップローラ17aと
の間隔を接離可能とするように構成されている。この上
下ニップローラ107a,107bは、圧力現像のため
のものである。この一対のローラの奥側に隣接して露光
台66が配置され、この露光台66の上面に近接する前
記第1実施形態と同様の露光ヘッド20を備えたキャリ
ッジ48は、案内軸49,49を介してマイクロカプセ
ル紙37の送り方向と直交する方向に摺動自在に支持さ
れている。
【0084】本実施形態では、カートリッジ67から給
紙されるマイクロカプセル紙37が図18の左方向に搬
送される途次、感度向上のための露光作業前処理とし
て、マイクロカプセル紙37の表面を50℃前後にフィ
ルムヒータ64にて加熱するが、前記上下ニップローラ
107a,107bの隙間は大きく開けて押圧作業しな
い。そして、前記案内軸49の軸線と平行状に配設され
たタイミングベルト108の一部を前記キャリッジ48
に連結し、図示しないサーボモータにてタイミングベル
ト108を駆動させることにより、前記第1実施形態と
同様に露光を実行し、搬送ローラ対109を介して用紙
往復通路P3の奥側に送る。
【0085】露光作業を終了したマイクロカプセル紙3
7が用紙往復通路P3のストッパー位置69にて一旦停
止した後、図18の右方向に搬送されるときには、前記
露光ヘッド20はマイクロカプセル紙37の搬送経路の
側方に退避する位置で停止させている。そして、前記上
下ニップローラ107a,107bは、その隙間を閉じ
て300 Kg重程度の力でローラ間をばねにより圧接さ
れ、露光後のマイクロカプセル紙37の表面を所定圧力
にて押圧しつつフィルムヒータ64にて80℃〜100
℃の温度で加熱処理して発色を促進させる。前述の圧力
現像処理を終えたマイクロカプセル紙37は給紙部ケー
ス102内の経路切換体104にて、排紙通路P6から
排紙ローラ75を介して感光感圧プリンタ80の外に排
出される。
【0086】なお、パソコンCPUから等の外部からの
入力データ(RGBデータ、駆動制御信号等)はメイン
ケース100の奥側の入力部ポート110aから制御基
板111へ入り、感光感圧プリンタ80側の出力データ
は出力部ポート110bから出力される。そして、RG
Bデータは、フレキシブルケーブル112を介して露光
ヘッド20に伝送される。また、図19の側端部113
に、搬送されるマイクロカプセル紙37の側縁を当接す
ることにより、幅寸法の異なるマイクロカプセル紙37
の搬送経路の基準位置となる。
【0087】本実施形態では、マイクロカプセル紙37
が図18の左方向に搬送されつつ露光作用を受けるとき
は、当該マイクロカプセル37の搬送方向に1ドットず
つ等の間欠移動するが、右方向への圧力現像作用を受け
るときには、マイクロカプセル37は所定の一定速度で
連続的に移動することになる。以上詳述したように、本
発明の画像形成装置としてのプリンタ80は前述の実施
形態にのみ限定されるものではなく種々の変形が可能で
ある。
【0088】本発明の感光記録媒体は前述のマイクロカ
プセル紙のみに限定されるものではなく種々の変形が可
能である。マイクロカプセル紙としては、前述の自己発
色型のものの他に、転写型のものも採用可能である。マ
イクロカプセルを担持する透明基材シートと、その基材
シートのマイクロカプセル面に対し顕色材を担持した受
像紙の顕色剤面を重ね合わせて剥離可能に一体化してお
き、基材シートを露光ヘッド側にしてカートリッジから
給紙し、一体のまま露光・現像し、装置外に排出してか
ら受像紙を剥離するようにすれば良い。加圧破壊された
カプセルから流出した色材としての染料前駆体が受像紙
の顕色剤に転写され、これと反応して発色し、顕在化す
るのである。
【0089】また、染料前駆体の代わりに、予め着色さ
れた顔料や染料を感光物質と共にマイクロカプセルに内
包させることもできる。この場合は、顕色剤のない受像
紙(普通紙)を基材シートに剥離可能に一体化すること
により、転写型の画像形成が可能である。剥離すること
により受像紙に画像が顕在化されるからである。また、
マイクロカプセル紙以外にも銀塩フィルム、ジアゾ式感
光紙等、感光によって露光作用を受け、現像作用を受け
ることでこれが顕色化するような感光記録媒体を用いた
画像形成装置であれば、本発明にかかる課題を有してい
るため、本発明の解決手段を用いることで同等な効果が
得られるものである。また、電子写真色のプリンタに使
用される静電潜像形成用の感光ドラムにも露光すること
ができる。
【0090】圧力現像手段として、マイクロカプセルを
加圧破壊可能な実施形態の全てを採用することができ
る。また、発光素子はLEDのみに限るものでなく、E
L発光素子、プラズマ発光素子、レーザ発光素子等、様
々な構造のものが適用できる。また、発光素子は赤青緑
から構成される必要はなく、感光記録媒体の感度特性に
合わせ、様々な波長のものを選択することができる。例
えば、赤外光、赤、緑と選んでも良いし、遠赤外光、近
赤外光、赤と選んでも差し支えない。また、紫外線、遠
紫外線も発光素子の色の選択肢の有効な例である。
【0091】また、発光素子の色数は、赤緑青の3色に
限るものでなく、1色または2色でも良いし、発色剤に
イエロー、マゼンタ、シアン、黒を用いるような通常の
カラープリンタの如く4色また、それ以上を選択するこ
ともできる。また、選択供給手段としては、薄板である
マスクに穿設されたピンホール箇所に、単玉プラスチッ
クレンズを取着する等した結像光学系を用いることがで
きる。
【0092】
【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
請求項1記載の画像形成装置は、所定波長光に対して強
度が変化する感光成分と色材とを内包したマイクロカプ
セルを担持し、露光により画像情報の潜像が形成される
感光記録媒体を露光するための露光手段と、露光された
感光記録媒体を加圧して強度の弱いマイクロカプセルを
破壊し、破壊したマイクロカプセルから流出した前記色
材により前記潜像を顕在化させるための現像手段と、前
記感光記録媒体を前記露光手段による露光前に加熱する
と共に、前記現像手段による現像後に再度加熱するため
の加熱手段と、を有する画像形成装置であって、前記加
熱手段に対する電源を交換可能なバッテリにて構成する
一方、前記加熱手段は、自己温度制御機能を有するよう
に構成したものである。
【0093】即ち、加熱手段は、自己温度制御機能を有
するように構成したものであり、温度上昇に応じて電気
抵抗値が増大するから、温度上昇につれて加熱手段の箇
所を流れる電流が次第に減少し、所定の温度になると、
微小電流しか流れず、目標温度を保持し続けことができ
る。従って、印刷作業(画像形成作業)中において、電
力消費は極僅かで済むから、容量の限られたバッテリを
使用しても、長時間の印刷作業を継続することができ
る。
【0094】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の画像形成装置において、非印刷動作時には、前記バ
ッテリから加熱手段への電力供給を遮断制御する制御手
段を備えたものである。使用中の加熱手段による消費電
力の少なさに加えて、さらに、加熱手段の余熱操作を無
くして電力消費を少なくできるから、電源をバッテリと
することが可能となり、画像形成装置を携帯型に構成す
ることが可能となる。
【0095】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の画像形成装置において、前記加熱手段
は、正温度係数のフィルムヒータであるように構成した
ものである。このように、加熱手段をフィルムヒータと
いう熱容量のきわめて小さいものにて構成したので、給
電開始から短時間で所定温度に達するから、従来のよう
な余熱が殆ど不要となり、この面からも電力消費を少な
くできる。
【0096】さらに、請求項4に記載の発明は、請求項
1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置におい
て、前記露光手段と現像手段とに感光記録媒体を搬送す
るための共通搬送経路と、該共通搬送経路に沿って感光
記録媒体を露光及び現像すべく往復搬送する搬送手段と
を備え、前記加熱手段は、前記共通搬送経路中に配置し
たものである。そして、感光記録媒体の露光前の加熱と
現像後の加熱とを、共通搬送経路中に配置した1つの加
熱手段にて実行するので、複数の加熱手段を別々に作動
するのに比べて、バッテリを消費電力を少なくできる。
【0097】そして、請求項3に記載の画像形成装置に
おいて、前記フィルムヒータは絶縁性合成樹脂フィルム
にカーボンブラック等の導電性粒子を分散させたもの
や、絶縁性合成樹脂フィルムの片面に正温度係数を有す
る発熱体を添設形成したものであり、フィルムヒータの
中間部が突出するように屈曲されて、その両端部にて支
持基板に固定されているものであるから、フィルムヒー
タの大部分は熱不良導体である空気に囲まれており、従
来の熱良導体の加熱ローラ等に不必要な熱を供給しなく
て良いと共に、フィルムヒータの前記凸湾曲の中間部に
感光記録媒体を直接摺接させればよく、この点からも印
刷作業中の消費電力をきわめて少なくできるという効果
を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】マイクロカプセル紙を処理するための感光感圧
プリンタの第1実施形態の構成断面図である。
【図2】感光感圧プリンタの本体ケースから用紙ユニッ
トを外した状態の側断面図である。
【図3】第1実施形態の感光感圧プリンタの底面図であ
る。
【図4】加熱手段としてのフィルムヒータの一部切欠き
斜視図である。
【図5】感光感圧プリンタの制御手段を表すブロック図
である。
【図6】感光記録媒体の温度と感度との関係を示すグラ
フ図である。
【図7】正温度係数を有するフィルムヒータの温度と電
気抵抗の(20℃を基準とする)変化率を示す図であ
る。
【図8】フィルムヒータの発熱温度の変化を示す図であ
る。
【図9】マイクロカプセル紙の断面図である。
【図10】マイクロカプセル紙の平面図である。
【図11】(a)は露光ヘッドの模式的な断面図、
(b)は凹部の要部拡大断面図である。
【図12】露光ヘッドの拡大下面図である。
【図13】キャリッジの移動速度を示すグラフ図であ
る。
【図14】露光のタイミングチャートである。
【図15】1回露光及び複数分割回露光による付与露光
エネルギーとシアン発色光学濃度の比較を示すグラフ図
である。
【図16】フィルムヒータへの給電の制御を実行するサ
ブルーチンフローチャートである。
【図17】第1実施形態におけるマイクロカプセル紙を
圧力現像する現像器の構成図である。
【図18】感光感圧プリンタの第2実施形態の構成側断
面図である。
【図19】感光感圧プリンタの第2実施形態の構成平断
面図である。
【符号の説明】
20 露光ヘッド 21 本体ケース 22 用紙ユニット 24 クラッチノブ 25 導入口 37 感光記録媒体としてのマイクロカプセル紙 45 現像器 471 土台 48 キャリッジ P1 給紙通路 P2 排紙通路 P3 往復通路 50a 送りローラ 63 排紙トレイ 64 フィルムヒータ 65 給紙ローラ 75 排紙ローラ 80 画像形成装置 82 バッテリ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B41J 29/00 G03F 7/004 514

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定波長光に対して強度が変化する感光
    成分と色材とを内包したマイクロカプセルを担持し、露
    光により画像情報の潜像が形成される感光記録媒体を露
    光するための露光手段と、露光された感光記録媒体を加
    圧して強度の弱いマイクロカプセルを破壊し、破壊した
    マイクロカプセルから流出した前記色材により前記潜像
    を顕在化させるための現像手段と、 前記感光記録媒体を前記露光手段による露光前に加熱す
    ると共に、前記現像手段による現像後に再度加熱するた
    めの加熱手段と、を有する画像形成装置であって、 前記加熱手段に対する電源を交換可能なバッテリにて構
    成する一方、 前記加熱手段は、自己温度制御機能を有することを特徴
    とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 非印刷動作時には、前記バッテリから加
    熱手段への電力供給を遮断制御する制御手段を備えたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記加熱手段は、正温度係数のフィルム
    ヒータであることを特徴とする請求項1または請求項2
    に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記露光手段と現像手段とに感光記録媒
    体を搬送するための共通搬送経路と、 該共通搬送経路に沿って感光記録媒体を露光及び現像す
    べく往復搬送する搬送手段とを備え、 前記加熱手段は、前記共通搬送経路中に配置したことを
    特徴とする請求項1乃至は請求項3に記載の画像形成装
    置。
  5. 【請求項5】 前記フィルムヒータは、絶縁性合成樹脂
    フィルムにカーボンブラック等の導電性粒子を分散させ
    たものであり、中間部が突出するように屈曲されて、そ
    の両端部にて支持基板に固定されていることを特徴とす
    る請求項3乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装
    置。
  6. 【請求項6】 前記フィルムヒータは、絶縁性合成樹脂
    フィルムの片面に正温度係数を有する発熱体を添設形成
    したものであり、中間部が突出するように屈曲されて、
    その両端部にて支持基板に固定されていることを特徴と
    する請求項3乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成
    装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009222824A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

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JP2009222824A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

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