(57)【要約】【課題】小型で軽便なカラー画像形成装置及び管理の簡単なカラー画像形成方法を提供する。【解決手段】画像形成部１６のトナーホッパ７２内には直径５μｍ〜１０μｍの大径マイクロカプセル４６内に直径０．５μｍ〜２μｍのマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４種類の小径マイクロカプセル４７を夫々１０個内包したカプセルトナーＴｅが収容されている。更にカプセルトナーＴｅには電気石族を粉砕して形成された電気石粉体８６が内包又は外添されている。現像ローラ７６が回転し、その周面上のカプセルトナーＴｅに超音波ラインヘッド７３から画像情報に応じた画素位置に超音波が選択的に照射される。この照射超音波により選択位置のカプセルトナーＴｅが発色し且つ帯電量が低下又は帯電極性が反転したカプセルトナーＴｅ´になって中間転写ローラ７１に転写され、更に本転写ローラ７５からの転写電圧で搬送ベルト７４上の用紙８１に転写される。【選択図】  図１５
2004212432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の刺激によって破壊可能なカプセル壁で囲繞された複数種の小径マイクロカプセルを支持材に分散内包する大径マイクロカプセルから成り、互いに混合されて発色反応を起こす反応性物質の一方を前記各々の小径マイクロカプセル壁内側に分散し、前記反応性物質の他方を前記各々の小径マイクロカプセル壁外側の前記支持材に分散して成るマイクロカプセルトナーを用いる画像形成方法であって、
前記マイクロカプセルトナーを静電気による吸引力に基いて担持搬送する工程と、
前記マイクロカプセルトナーに対して画像情報中の色成分情報に対応した所定の刺激を付与し、該所定の刺激により前記複数種の小径マイクロカプセルのうちの所定のカプセル壁が破壊され所定の反応性物質が互いに拡散混合して発色反応を生じさせると同時に該発色反応を生じたマイクロカプセルトナーの静電気特性を変換する発色工程と、
中間転写媒体を介して若しくは直接的に前記発色反応を生じたマイクロカプセルトナーを印字媒体に転写する転写工程と、
前記印字媒体に転写された前記マイクロカプセルトナーを前記印字媒体に定着させる定着工程と、
を少なくとも実行して前記発色したマイクロカプセルトナーに基づくカラー画像を前記印字媒体上に形成することを特徴とするカラー画像形成方法。
【請求項２】
前記マイクロカプセルトナーは、電気石族のいずれかを粉砕して成る粉体を内包または外添されていることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成方法。
【請求項３】
所定の刺激によって破壊可能なカプセル壁で囲繞された複数種の小径マイクロカプセルを支持材に分散内包する大径マイクロカプセルから成り、互いに混合されて発色反応を起こす反応性物質の一方を前記各々の小径マイクロカプセル壁内側に分散し、前記反応性物質の他方を前記各々の小径マイクロカプセル壁外側の前記支持材に分散して成るマイクロカプセルトナーを用いる画像形成装置であって、
前記マイクロカプセルトナーを静電気による吸引力に基いて担持搬送する搬送手段と、
前記マイクロカプセルトナーに対して画像情報中の色成分情報に対応した所定の刺激を付与し、該所定の刺激により前記複数種の小径マイクロカプセルのうちの所定のカプセル壁が破壊され所定の反応性物質が互いに拡散混合して発色反応を生じさせると同時に該発色反応を生じたマイクロカプセルトナーの静電気特性を変換する発色手段と、
中間転写媒体を介して若しくは直接的に前記発色反応を生じたマイクロカプセルトナーを印字媒体に転写する転写手段と、
前記印字媒体に転写された前記マイクロカプセルトナーを前記印字媒体に定着させる定着手段と、
を少なくとも備え、前記発色したマイクロカプセルトナーに基づくカラー画像を前記印字媒体上に形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記マイクロカプセルトナーは、電気石族のいずれかを粉砕して成る粉体を内包または外添されていることを特徴とする請求項３記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部刺激により破壊可能なマイクロカプセルを用いた、新規なカラー画像形成方法、及びカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータを中心とした情報機器としてのコンピュータの普及に伴って、その周辺機器のひとつとしてプリンタ装置が普及している。このプリンタ装置には各種の方式のカラープリンタが提案されている。特に、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式の各方式のプリンタ装置は著しい進歩を遂げており、それらで形成されるカラー画像は美麗さや解像度の点でも古くから用いられてきたアナログカメラの銀塩写真に匹敵し、これにとって代わる勢いである。
【０００３】
図２１は、電子写真方式の所謂タンデム方式のカラー画像形成装置の例を示す図である。同図に示すように、タンデム方式のカラー画像形成装置は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｋを有し、各画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｋには、それぞれに対応する現像器２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋが配設されている。
【０００４】
記録紙Ｐは、搬送ベルト５の矢印Ａで示す反時計回り方向への循環移動に伴って破線矢印Ｂで示すように搬送される。この間各画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｋの光書込ヘッド３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋから対応する感光体ドラム４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋに光書込みが行われ、その光書込みによる静電潜像に対して現像器２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋによるそれぞれの色のトナー像が現像される。
【０００５】
トナー像が現像された感光体ドラム４Ｍから記録紙Ｐに対してマゼンタ（Ｍ）のトナー像の転写が行われ、以後シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に、各色のトナー像が重ねられて記録紙Ｐへ転写される。その後、熱定着器６によって定着処理が行われ、上記トナー像は記録紙Ｐに熱定着され、機外に排出される。
【０００６】
図２２は、他の電子写真方式のカラー画像形成装置の例を示す図である。この装置は４回転１パス方式のカラー画像形成装置である。この装置もマゼンタ（Ｍ）用の現像器７Ｍ、シアン（Ｃ）用の現像器７Ｃ、イエロー（Ｙ）用の現像器７Ｙ、ブラック（Ｋ）用の現像器７Ｋの各現像器を有し、各現像器には対応する色のトナーが収納されている。
【０００７】
感光体ベルト８には光書込ヘッド９によって１色毎に光書込みが行われ、感光体ベルト８上に画像データに基づく静電潜像が形成され、対応する色の現像器によって上記静電潜像が現像される。そして、感光体ベルト８上に形成されたトナー像は、転写ドラム１１に転写され、この転写工程を各色毎に順次繰り返すことによって、４色のトナー画像が転写ドラム１１に転写さる。転写ドラム１１に転写されたトナー像は、更に記録紙Ｐに転写され、定着ローラ１２によって記録紙Ｐに熱定着される。
【０００８】
一方、上記従来の方式に対し、新規な方式として、光や熱等の外部刺激に応答するマイクロカプセルを含有するインク層を予めコーティングした専用の記録紙を用い、これに画像情報に対応した光や熱を付与して画像形成を行う装置も提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子写真方式のカラー画像形成装置は、記録紙Ｐとして普通紙を使用できる点で優れているが、色別に複数のインクやトナーが必要である点で、消耗品の管理が煩雑となる。
【００１０】
また、例えば現像器や画像形成部を複数（例えば、４個）内蔵する必要があり、部品点数が増し、装置も大型化する。そして、これら各色の位置合わせには高い精度が要求されるため、工場での組み立て作業に時間がかかって作業能率の低下要因となる。また、さらに、構造も複雑化し、装置の軽量化の面からも不利である。
【００１１】
一方、マイクロカプセルを含有するインク層を予めコーティングした専用の記録紙を用いる方式のカラー画像形成装置の場合は、基本的に記録紙全面にインクを塗布することから、コストアップの原因になる。また普通紙が使用できないという問題もある。さらに、複数色の印字工程を繰り返すことから、色ずれ管理が難しく、装置の複雑化も避けられない。
【００１２】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、所定の刺激により画像情報に応じた所望の色を発色するマイクロカプセルトナーを用い、この発色したマイクロカプセルトナーを用紙等の被転写材の画像情報に応じた位置に転写して印刷処理を行うカラー画像形成装置及びカラー画像形成方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
先ず、請求項１記載の発明のカラー画像形成方法は、所定の刺激によって破壊可能なカプセル壁で囲繞された複数種の小径マイクロカプセルを支持材に分散内包する大径マイクロカプセルから成り、互いに混合されて発色反応を起こす反応性物質の一方を上記各々の小径マイクロカプセル壁内側に分散し、上記反応性物質の他方を上記各々の小径マイクロカプセル壁外側の上記支持材に分散して成るマイクロカプセルトナーを用いる画像形成方法であって、上記マイクロカプセルトナーを静電気による吸引力に基いて担持搬送する工程と、上記マイクロカプセルトナーに対して画像情報中の色成分情報に対応した所定の刺激を付与し、該所定の刺激により上記複数種の小径マイクロカプセルのうちの所定のカプセル壁が破壊され所定の反応性物質が互いに拡散混合して発色反応を生じさせると同時に該発色反応を生じたマイクロカプセルトナーの静電気特性を変換する発色工程と、中間転写媒体を介して若しくは直接的に上記発色反応を生じたマイクロカプセルトナーを印字媒体に転写する転写工程と、上記印字媒体に転写された上記マイクロカプセルトナーを上記印字媒体に定着させる定着工程と、を少なくとも実行して上記発色したマイクロカプセルトナーに基づくカラー画像を上記印字媒体上に形成するように構成される。上記マイクロカプセルトナーは、例えば請求項２記載のように、電気石族のいずれかを粉砕して成る粉体を内包または外添されて構成される。
【００１４】
次に、請求項３記載の発明のカラー画像形成装置は、所定の刺激によって破壊可能なカプセル壁で囲繞された複数種の小径マイクロカプセルを支持材に分散内包する大径マイクロカプセルから成り、互いに混合されて発色反応を起こす反応性物質の一方を上記各々の小径マイクロカプセル壁内側に分散し、上記反応性物質の他方を上記各々の小径マイクロカプセル壁外側の上記支持材に分散して成るマイクロカプセルトナーを用いる画像形成装置であって、上記マイクロカプセルトナーを静電気による吸引力に基いて担持搬送する搬送手段と、上記マイクロカプセルトナーに対して画像情報中の色成分情報に対応した所定の刺激を付与し、該所定の刺激により上記複数種の小径マイクロカプセルのうちの所定のカプセル壁が破壊され所定の反応性物質が互いに拡散混合して発色反応を生じさせると同時に該発色反応を生じたマイクロカプセルトナーの静電気特性を変換する発色手段と、中間転写媒体を介して若しくは直接的に上記発色反応を生じたマイクロカプセルトナーを印字媒体に転写する転写手段と、上記印字媒体に転写された上記マイクロカプセルトナーを上記印字媒体に定着させる定着手段と、を少なくとも備え、上記発色したマイクロカプセルトナーに基づくカラー画像を上記印字媒体上に形成するように構成される。上記マイクロカプセルトナーは、例えば請求項４記載のように、電気石族のいずれかを粉砕して成る粉体を内包または外添されて構成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、第１の実施の形態としてのカラー画像形成装置の全体構成図である。
なお、同図に示すカラー画像形成装置１５は、例えばピアツーピア（peer to peer）で接続されたパーソナルコンピュータのホスト機器側に接続されたプリンタ装置またはＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）に接続されたプリンタ装置であってもよい。
【００１６】
図１に示すカラー画像形成装置１５は、画像形成部１６、給紙部１７、用紙搬送部１８、電源及び制御部１９で構成されている。画像形成部１６は感光体ドラム２１、光書込ヘッド２２、カプセルトナーホッパ２３、超音波ラインヘッド２４等で構成されている。
【００１７】
給紙部１７は、給紙カセット２５及び給紙コロ２６で構成され、給紙カセット２５に収納された記録紙Ｐは、給紙コロ２６の１回転ごとに、給紙カセット２５から搬出され、用紙搬送部１８に送られる。用紙搬送部１８は給紙カセット２５から搬出された記録紙Ｐをガイド板に沿って搬送し、この記録紙Ｐには転写部２７において後述するトナー画像が転写される。トナー画像を転写された記録紙Ｐは、定着器２８でトナー画像を紙面に熱定着され、排紙ローラ２９によって用紙スタッカ３１上に排出される。
【００１８】
また、電源及び制御部１９は上記画像形成部１６等に電源を供給する電源部３２、及び上記光書込ヘッド２２に供給する光書込データを生成し、超音波ラインヘッド２４に供給する画像データを生成する制御部（制御回路）３３で構成されている。尚、制御部３３の具体的な制御回路の構成については後述する。
【００１９】
図２は、上記画像形成部１６の拡大図である。画像形成部１６は上記のように、感光体ドラム２１、光書込ヘッド２２、カプセルトナーホッパ２３、超音波ラインヘッド２４を要部として構成されている。感光体ドラム２１の近傍には、帯電ローラ３４、前述の光書込ヘッド２２、カプセルトナー現像ローラ３５、転写ローラ３６、クリーナ３７が配設されている。
【００２０】
上記のカプセルトナーホッパ２３内にはマイクロカプセルトナーＴ（以下、単にカプセルトナーＴという）が収容され、このカプセルトナーＴに埋没するように攪拌部材３８が回動可能に設置され、さらに最下部には、カプセルトナー現像ローラ３５に当接してカプセルトナー供給ローラ３９が設置されている。
【００２１】
攪拌部材３８は、カプセルトナーＴを攪拌し、摩擦帯電によってマイナス（−）の電荷をカプセルトナーＴに付与する。カプセルトナー供給ローラ３９は、そのマイナス電荷を付与されたカプセルトナーＴをカプセルトナー現像ローラ３５に供給する。
【００２２】
光書込ヘッド２２には前述の制御部（制御回路）３３から光書込みデータが供給され、感光体ドラム２１の感光面に光書込みを行う。感光体ドラム２１の感光面には予め帯電ローラ３４によって一様な電荷が付与され、光書込ヘッド２２からの光書込みによって静電潜像が形成される。この静電潜像はカプセルトナー現像ローラ３５によって現像され、静電潜像に後述するカプセルトナーＴを静電付着させ、転写ローラ３６直上の位置に運ぶ。
【００２３】
感光体ドラム２１と転写ローラ３６間には、中間転写ベルト４１が位置している。中間転写ベルト４１は感光体ドラム２１と転写ローラ３６間を挟持搬送される。感光体ドラム２１に静電付着したカプセルトナーＴは、転写ローラ３６との間で作用する電界によって中間転写ベルト４１側に吸着される。尚、中間転写ベルト４１は矢印Ｃ方向に循環移動している。この中間転写ベルト４１に吸着したカプセルトナーＴは、中間転写ベルト４１の循環移動に伴って超音波ラインヘッド２４の直下に到達する。
【００２４】
超音波ラインヘッド２４には制御部（制御回路）３３から画像データが供給され、超音波ラインヘッド２４を収容する収容ローラ４２と対向ローラ４３間を移動するカプセルトナーＴに超音波照射を行う。この時、中間転写ベルト４１に吸着したカプセルトナーＴに内包される微細カプセルの壁が破壊され、内部の反応性物質によって発色反応が起こり、カプセルトナーＴが発色してカラートナー像が中間転写ベルト４１上に現像される。
【００２５】
上記のようにして発色してカラートナー像を形成している発色済みのカプセルトナーは、転写部２７において転写ローラ４４により記録紙Ｐに転写される。また、記録紙Ｐに転写された発色済みカプセルトナーは前述のように定着器２８において熱定着処理が施され、排紙ローラ２９によって排紙スタッカ３１上に排出される。上記の転写後に中間転写ベルト４１に残留するカプセルトナーはベルトクリーナ４５によって除去される。
【００２６】
図３は上記カプセルトナーＴの構造を示す図である。同図に示すように、カプセルトナーＴは大径マイクロカプセル４６内にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４種類の小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋを内包した構成であり、各小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋには小径カプセル壁４８が形成されている。
【００２７】
また、上記小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋは、大径マイクロカプセル４６内に封入されたジェル状の保持層４９中にランダムに分散している。尚、同図に示す小径マイクロカプセル４７´は発色した小径マイクロカプセルを示している。
【００２８】
上記の大径マイクロカプセル４６の直径は５μｍ〜１０μｍで構成され、例えば１個の大径マイクロカプセル４６内に小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、および４７Ｋがそれぞれ１０個程度収容されている。小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋの直径は、例えば０．５μｍ〜２μｍ程度である。
【００２９】
図４は、上記小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋの構造を説明する図である。小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋは、小径カプセル壁４８で覆われ、発色剤４７ａを内包し、小径カプセル壁４８の外側を顕色剤５０が覆っている。そして、これら小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋの小径カプセル壁４８の直径及び厚さはそれぞれ異っている。すなわち、小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋは、それぞれその直径と、小径カプセル壁４８の厚さが異なり、このように構成することによって小径カプセル壁４８を破壊する共振周波数を異ならせ、各小径マイクロカプセル毎に異なる共振周波数で破壊できる構造とするものである。
【００３０】
また、上記各小径マイクロカプセルの直径と厚さに加え、材質を変えることによって破壊の共振周波数も可変でき、材質を超音波の放射する共振周波数の設定要素に加えることによってより詳細な共振周波数の設定が可能となる。
例えば、小径マイクロカプセルの直径が大きくなれば超音波の共振周波数は低い方向に移行し、小径カプセル壁４８の厚さが厚くなれば共振周波数は高い方向に移行する。また、小径カプセル壁４８の壁の材質が硬くなれば、共振周波数は高い方向に移行する。したがって、上記各要素に対応して各小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋはそれぞれ共振周波数が異なるように設計されている。
【００３１】
また、各小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋの発色割合は、放射される超音波のエネルギー量によって可変可能である。したがって、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の発色割合を制御し、自由な中間調を実現することができる。
【００３２】
図５は、前述の電源及び制御部１９の制御部３３の制御回路の構成を説明する図である。制御部（制御回路）３３はインターフェース（Ｉ／Ｆ）５１、印字制御部５２、ＣＰＵ５３、ＲＡＭ５４、ＲＯＭ５５で構成される。インターフェース（Ｉ／Ｆ）５１には、ＲＧＢ（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））入力５６からビデオデータが供給され、ＣＰＵ５３には、操作パネル５７から操作信号が入力する。
【００３３】
インターフェース（Ｉ／Ｆ）５１は、例えばホスト機器であるパーソナルコンピュータから供給されるビデオデータ（ＲＧＢ信号）をＣＭＹＫ値に変換する多値化処理を行う。この場合、インターフェース（Ｉ／Ｆ）５１には予めデバイスに対応する色変換テーブルが登録されており、インターフェース（Ｉ／Ｆ）５１は、その色変換テーブルを参照しながらＲＧＢ信号をＣＭＹＫ値に変換する。
【００３４】
ＣＰＵ５３は、ＲＯＭ５５に記憶するプログラムに基づいて処理を行い、操作パネル５７から入力する操作信号に従って印刷処理を実行する。
尚、ＲＡＭ５４はＣＰＵ５３による制御処理の際、ワークエリアとして使用され、複数のレジスタで構成されている。
【００３５】
ＣＰＵ５３は、上記インターフェース（Ｉ／Ｆ）５１、及び印字制御部５２内のプリンタコントローラに制御信号を送り、印刷データの作成処理を行う。また、印字制御部５２は、プリンタコントローラ５８及び印字部５９で構成されている。
【００３６】
図６は、上記印字制御部５２の具体的な回路ブロックを示す図である。同図において、プリンタコントローラ５８は主走査/副走査制御回路６０、論理和回路６１、発振回路６２、マゼンタ発色制御回路６３Ｍ、シアン発色制御回路６３Ｃ、イエロー発色制御回路６３Ｙ、ブラック発色制御回路６３Ｋで構成されている。一方、印字部５９は前述の光書込ヘッド２２及び超音波ラインヘッド２４で構成されている。
【００３７】
前述のように、インターフェース（Ｉ/Ｆ）５１によってＣＭＹＫ値に変換された画像データは、更にインターフェース（Ｉ/Ｆ）５１からマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の画素データとして論理和回路６１に出力される。ここで、論理和回路６１はＣＭＹＫの論理和を計算し、光書込ヘッド２２に出力する。
【００３８】
すなわち、ＣＭＹＫの全ての画素データを含む論理和のデータを光書込ヘッド２２に出力し、前述の感光体ドラム２１に光書込みを行う。したがって、前述の感光体ドラム２１の周面にはＣＭＹＫの全ての画素データを含む論理和データに基づく静電潜像が形成される。尚、主走査/副走査制御回路６０から論理和回路６１に主走査制御信号、及び副走査制御信号が供給され、光書込ヘッド２２に論理和データを供給する際、主走査方向制御及び副走査方向制御に使用される。
【００３９】
また、ＣＭＹＫの画素データは対応するマゼンタ発色制御回路６３Ｍ〜ブラック発色制御回路６３Ｋにも供給され、発振回路６２から出力される発振信号ｆｍ、ｆｃ、ｆｙ、ｆｋに同期して超音波ラインヘッド２４に出力される。すなわち、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のそれぞれに対応する発色データが超音波ラインヘッド２４に供給され、前述の中間転写ベルト４１上に吸着するカプセルトナーＴに対応する周波数（後述する共振周波数）の超音波が照射される。したがって、照射される超音波に共振する波動を受けたカプセルトナーＴ内の小径マイクロカプセルは破壊され、発色する。この場合、マゼンタ発色制御回路６３Ｍから出力される発色信号の周波数ｆが異なる為、超音波を受けたカプセルトナーＴは、対応する色の小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋの小径カプセル壁４８のみが破壊される。このメカニズムは、小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋの外殻径がそれぞれ異なり、破壊する共振周波数が小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋによって異なる為である。
【００４０】
例えば、マゼンタ発色制御回路６３Ｍから出力された発色信号ｆｍはカプセルトナーＴ内の小径マイクロカプセル４７Ｍの小径カプセル壁４８のみを破壊し、マゼンタ（Ｍ）色の発色を行う。また、シアン発色制御回路６３Ｃから出力された発色信号ｆｃは小径マイクロカプセル４７Ｃの小径カプセル壁４８のみを破壊し、シアン（Ｃ）色の発色を行う。さらに、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）についても同様であり、イエロー発色制御回路６３Ｙ、ブラック発色制御回路６３Ｋから出力される発色信号ｆｙ、ｆｋは、小径カプセル４７Ｙ又は４７Ｋの小径カプセル壁４８のみを破壊し、イエロー（Ｙ）、又はブラック（Ｋ）の発色を行う。
【００４１】
以上の構成において、以下に本例の処理動作を説明する。
先ず、カプセルトナーホッパ２３内にカプセルトナーＴが収納された状態において、感光体ドラム２１が回転し、前述の制御部（制御回路）３３から光書込み信号が光書込ヘッド２２に供給されると、感光体ドラム２１に対して前述の論理和データに基づく光書込みが行われる。感光体ドラム２１の感光面には帯電ローラ３４によって予め一様な電荷が付与され、光書込みが行われた感光面には静電潜像が形成されている。この静電潜像は前述のように論理和データに基づく、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋ全ての画像データをオア加算したものであり、この静電潜像はカプセルトナー現像ローラ３５によって現像される。
【００４２】
図７は、上記の現像処理、及び以後の処理を模式的に示す図である。カプセルトナーホッパ２３に収容されたカプセルトナーＴは、前述の攪拌部材３８によって攪拌され、前述のように摩擦帯電によりマイナス（−）の電荷が付与されている。また、カプセルトナー現像ローラ３５には所定のバイアス電圧が印加され、カプセルトナーＴはカプセルトナー現像ローラ３５の周面に薄く静電付着している。この状態において、感光体ドラム２１とカプセルトナー現像ローラ３５は互いに摺擦し、カプセルトナー現像ローラ３５に付着していたカプセルトナーＴは静電潜像が形成されていた感光面に静電付着する。
【００４３】
このようにして感光面に静電付着したカプセルトナーＴは、感光体ドラム２１の回転に従って転写部に運ばれ、転写ローラ３６によって中間転写ベルト４１に転写される。この場合、転写ローラ３６に＋（プラス）のバイアス電圧を印加することによって、マイナス（−）のカプセルトナーＴは中間転写ベルト４１に電界付着する。その後、中間転写ベルト４１に付着したカプセルトナーＴは、発色部に配置されている超音波ラインヘッド２４によって超音波照射を受け、選択的に発色する。
【００４４】
図８(a),(b),(c) は、上記のカプセルトナーＴが超音波ラインヘッド２４によって超音波照射を受けて選択的に発色する原理を説明する図である。
図８(a) は、上記の発色部においてカプセルトナーＴが超音波照射を受けている状態を示す図である。ここで、矢印ＤはカプセルトナーＴの層厚を示し、破線Ｓは超音波（収束超音波）を示し、矢印ｄは超音波の収束解像度（例えば、１画素）を示している。
【００４５】
前述のように、カプセルトナーＴは大径カプセル４６内にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４種類の小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋが内包されており、共振周波数の超音波を受けた小径マイクロカプセルの小径カプセル壁４８が破壊され、内部の発色剤４７ａが顕色剤５０と混合して反応し、発色する。
【００４６】
例えば、同図(b) は、超音波ラインヘッド２４から単一の共振周波数の超音波ＳがカプセルトナーＴに照射されている状態を示している。この場合は、この共振周波数で振動する小径マイクロカプセルのみが破壊されて発色する。また、同図(c) は超音波ラインヘッド２４から２つの共振周波数の超音波Ｓ１、Ｓ２がカプセルトナーＴに照射される状態を示している。この場合は、これらの共振周波数Ｓ１、又はＳ２で振動する小径カプセルが破壊されてそれぞれ発色する。
【００４７】
例えば、小径マイクロカプセル４７Ｍの小径カプセル壁４８のみが破壊されると、マゼンタ（Ｍ）色が発色する。また、小径マイクロカプセル４７Ｃの小径カプセル壁４８のみが破壊されるとシアン（Ｃ）色が発色する。また、小径マイクロカプセル４７Ｍの小径カプセル壁４８と小径マイクロカプセル４７Ｃの小径カプセル壁４８が破壊されると、赤色が発色し、小径マイクロカプセル４７Ｃの小径カプセル壁４８と小径マイクロカプセル４７Ｙの小径カプセル壁４８が破壊されると、青色が発色する。
【００４８】
図９は、超音波ラインヘッド２４によって超音波発振が行われる際のタイムチャートを示す図である。先ず、前述の主走査/副走査制御回路６０から主走査同期信号が出力されると（図９に示す▲１▼のタイミング）、最初のストローブ信号（図９に示す（１））が供給され、この時超音波ラインヘッド２４に供給されている画像データ（１）に従った超音波出力が行われる。最初は階調１のマゼンタ（Ｍ）の画像データに従った超音波出力が行われる（同図に示す▲２▼のタイミング）。次に、同様にして、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）についても階調１の画像データに従った超音波出力が行われる（同図に示す▲３▼〜▲５▼のタイミング）。
【００４９】
次に、階調２の画像データに従った超音波出力が行われ、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の画像データに従った超音波照射が前述のカプセルトナーＴに対して行われる（同図に示す▲６▼〜▲９▼のタイミング）。以下、同様にして階調３、階調４についても、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の画像データに従った超音波出力がカプセルトナーＴに対して行われる。
【００５０】
このようにして超音波ラインヘッド２４からの超音波照射を受け、印刷データに従って発色したカプセルトナーＴは中間転写ベルト４１に吸着されながら前述の転写部２７（転写ローラ４４）の位置まで移動し、記録紙Ｐに転写される。
その後、発色済みマイクロカプセルトナーは前述のように定着器２８に送られ、熱定着処理が行われる。尚、定着器２８は少なくとも熱ローラと圧接ローラとを備えている。定着器２８は、熱ローラと圧接ローラとで記録紙Ｐを挟持搬送しながら熱と圧力で発色済みマイクロトナーを溶融し、記録紙Ｐに熱定着させる。
【００５１】
以上のように、大径マイクロカプセル４６内にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４種類の小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋが内包されたカプセルトナーＴを現像剤として使用し、印刷データに基づいて超音波ラインヘッド２４から超音波を照射し、選択的に小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋの小径カプセル壁４８を破壊し、内部の発色剤４７ａと顕色剤５０を反応させて発色し、記録紙Ｐにカラー画像を印刷することができる。
【００５２】
したがって、上記のように構成することにより、従来のプリンタ装置に比べて装置を小型化することができ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色毎の印字位置の調整も不要になる。
また、カプセルトナーＴの補給も、単一のカプセルトナーホッパ２３に対して行えばよく、例えば使い捨てタイプの現像器ユニット（トナーユニット）を使用する場合には、１つのユニットのみの交換で済む。
【００５３】
尚、上記の説明では、超音波ラインヘッド２４を中間転写ベルト４１を挟んでカプセルトナーＴの付着面に対して反対面側に設置したが、超音波ラインヘッド２４を配設する位置はこれに限るものではない。
図１０(a),(b),(c) は、超音波ラインヘッド２４の配設位置の種々の例を示す図である。同図(a) は超音波ラインヘッド２４をカプセルトナーＴの付着面側に配置する構成を示している。同図(b) は超音波ラインヘッド２４を感光体ドラム２１の感光面近傍に設け、カプセルトナーＴが感光面に静電付着した状態で超音波照射を行うようにした構成を示している。そして、同図(c) は感光体ドラム２１の内周に接する位置に超音波ラインヘッド２４を設けた構成を示している。
【００５４】
図１１は、上記の超音波ラインヘッド２４の外観斜視図である。同図に示す超音波ラインヘッド２４は、その長手方向が主走査方向であり、短手方向が副走査方向である。そして主走査方向に後述する超音波素子が形成されている。以下、これについて具体的に説明する。
【００５５】
図１２(a) は、超音波ラインヘッド２４の上面図であり、同図(b) は後述する個別印加電極の上面図、同図(c) は同図(b) のＤ−Ｄ´矢視断面図、同図(d) は同図(c) のＥ−Ｅ´矢視断面図である。本例で説明した超音波ラインヘッド２４は、同図(c),(d) に示すように、担持体６５内に５層の部材を積層して構成され、最下層（第５層）には共通電極層（アース層）６６−５が配設され、第４層には圧電素子である超音波素子６６−４が配設され、第３層には主走査方向に短冊状に並んだ個別印加電極層６６−３が配設され、第２層には超音波素子６６−４と超音波伝搬媒体との音響インピーダンスの差を軽減する為の音響インピーダンス整合層６６−２が配設され、更に第１層には音響レンズ６６−１が配設されている。
【００５６】
超音波素子６６−４には個別印加電極６６−３と共通電極（アース）６６−５が接続され、前述の超音波出力信号が供給される。超音波素子６６−４は上記信号が印加されると歪みを生じ、所定の周波数で超音波振動が励起される。
超音波素子６６−４で励起された超音波振動は音響インピーダンス整合層６６−２を通して音響レンズ６６−１で屈折され、指定位置（指定距離）に集束する。尚、音響インピーダンス整合層６６−２は上記のように、超音波素子６６−４と超音波伝搬媒体との音響インピーダンスの差を軽減する機能を有している。
【００５７】
ここで、上記指定位置に画素サイズの超音波ビームを集束させる為には超音波素子６６−４を微細なサイズに加工することが困難であることと前述の小径カプセル壁４８を破壊する為に必要な音圧を１個の超音波素子６６−４で得ることが困難であることから、主走査方向及び副走査方向に複数からなる超音波素子６６−４の超音波ビームを集束させることによって指定位置に画素サイズの超音波ビームを集束させるようにする。
【００５８】
図１３は主走査方向（Ｘ方向）に配設された超音波素子６６−４と、超音波素子６６−４から出力される超音波の集束位置の関係を示す図である。尚、同図において説明上、超音波素子６６−４には紙面の左側から素子番号１、２、３、・・・が付与されている。また、同図に示す集束位置には、画素番号（例えば、１〜７１６８）が付与されている。尚、上記集束位置は、例えば図７の中間転写ベルト４１上にカプセルトナーＴが静電付着してベルト裏面から超音波ラインヘッド２４が対峙している位置である。また、この位置は、図１０(a),(b),(c) において静電付着したカプセルトナーＴが超音波ラインヘッド２４と対峙する位置であり、さらには、カプセルトナーＴが静電付着した記録紙Ｐ上の位置の場合もある。
【００５９】
図１４は、上記超音波素子６６−４の配設構成の一部を拡大して示す図であり、例えば超音波素子「１」〜「６」までを拡大して示している。互いに隣り合う超音波素子６６−４は間隔ｄを有して配設されており、同時にｍ個（例えば６個）の超音波素子６６−４を時間遅延させながら駆動する。例えば、同図に示すＡ点について考えると、同時にｍ個（例えば６個）の超音波素子６６−４を時間遅延させて６個の超音波素子６６−４の中心（Ａ点）に強力な超音波をあてる。例えば、「１」の超音波素子６６−４とＡ点の距離、「２」の超音波素子６６−４とＡ点の距離、「３」の超音波素子６６−４とＡ点の距離は少しづつ異なり、この距離差と超音波の伝搬速度から各超音波素子６６−４の出力タイミングをずらし、所定のタイミングで超音波出力を行う。このように制御することにより、同時にＡ点に強力な超音波を照射することができる。
【００６０】
また、上記Ａ点に限らず超音波素子６６−４からの超音波出力のタイミングを調整することによって、超音波素子６６−４の配設ピッチより狭い位置（例えば、１/２ｄの位置、Ｂ点）に複数の超音波素子６６−４から出力された超音波ビームを集束させることもできる。したがって、例えば１画素間隔で（ピッチｄで）超音波ビームの集束位置を主走査方向にずらして制御することによって、１画素間隔で前述のカプセルトナーＴに対して強力な超音波ビームを集束することができ、小径カプセル壁４８を破壊して所望の色の発色を１画素間隔で行うことができる。
【００６１】
尚、本例ではマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の小径マイクロカプセル４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋを使用するので、上記構成の超音波ラインヘッド２４は各色毎に必要になる。
また、副走査方向については、上記音響レンズ６６−１の屈折を利用して超音波ビームの集束サイズを小さくすることができる。したがって、副走査方向に集束画素サイズを小さく構成することによって、より解像度の高い画像を形成することが可能となる。例えば、画素サイズを１/４とすることによって超音波ビームを１画素に対して４回供給することができ、４階調の色制御が可能となる。
【００６２】
このような４階調の色制御は、図９のタイムチャートで説明したものであり、この４階調制御は、上記構成の超音波ラインヘッド２４を使用することによって可能となる。尚、階調制御は、４階調制御に限る必要はなく、特には図示しないが、例えば２階調制御や８階調制御等の他の階調制御を行う構成とすることもできる。
【００６３】
いずれにしても、本例で説明した大径マイクロカプセルからなるトナー粒子を用いる構成とその処理方法により、１ショットでカラー画像を形成することができる。
なお、上記第１の実施形態におけるカラー画像形成装置の構成では、マイクロカプセルトナーを選択的にトナー像担持体に静電吸着させるための光書込ヘッド２２と、そのマイクロカプセルトナーに所望の色を発色させるための超音波ラインヘッド２４の２種類のヘッドを用いているが、これをひとつの現像ヘッドだけでマイクロカプセルトナーに対し静電吸着と発色の両方を行わせることもできる。これを第２の実施の形態として以下に説明する。
【００６４】
図１５は、第２の実施の形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成を模式的に示す側断面図である。同図に示す本例のカラー画像形成装置７０の主要部は、中間転写ローラ７１、カプセルトナーホッパ７２、超音波ラインヘッド７３、用紙搬送ベルト７４、本転写ローラ７５等で構成されている。
【００６５】
尚、同図に示すカラー画像形成装置７０に備えられている図１に示した給紙部１７、用紙搬送部１８、電源及び制御部１９、定着器２８、排紙ローラ２９、用紙スタッカ３１、帯電ローラ３４、クリーナ３７、攪拌部材３８等と同様の諸装置は図１５では図示を省略している。
【００６６】
図１５に示すカラー画像形成装置７０において、上記のカプセルトナーホッパ７２内には、詳しくは後述する発色前のマイクロカプセルトナーＴｅ（以下、単にカプセルトナーＴｅという）が収容され、さらにこのカプセルトナーＴｅに約右半面を埋没させ約左半面を外部に露出するカプセルトナー現像ローラ７６が配設されている。さらに、このカプセルトナー現像ローラ７６に当接して、カプセルトナー供給ローラ７７、ドクターブレード７８、残留トナー除去ローラ７９が配設されている。
【００６７】
中間転写ローラ７１は、その右側周面を上記のカプセルトナー現像ローラ７６に当接させて配置されており、その感光面には図示を省略した帯電ローラによって予め一様な電荷が付与されている。
そして、この中間転写ローラ７１とカプセルトナーホッパ７２との中間で外部に露出しているカプセルトナー現像ローラ７６の左半面上方の面に近接して、１種類１本だけの現像ヘッドとしての超音波ラインヘッド７３が配置されている。
超音波ラインヘッド７３は、図示を省略した制御部（制御回路）から画像データが供給され、この画像データに基づいて、カプセルトナー現像ローラ７６表面に静電付着して中間転写ローラ７１との対向面に回転移動するカプセルトナーＴｅに超音波照射を行う。
【００６８】
このとき、カプセルトナーＴｅに内包される微細カプセルの壁が破壊され、内部の反応性物質によって発色反応が起こり、カプセルトナーＴｅが発色する。これにより、未発色のカプセルトナーＴｅと混在して、発色したカプセルトナーＴｅ´によるカラートナー像がカプセルトナー現像ローラ７６表面上に現像される。この場合も図１２〜図１４で説明したように、振動数の違いにより所望の色の選択発色が可能である。
【００６９】
また、上記の発色とともに、上記超音波ラインヘッド７３からの超音波照射により、発色したカプセルトナーＴｅ´に内包または外添されている電気石族の粉砕粉体が静電分極する。これにより発色したカプセルトナーＴｅ´の帯電量が低下または逆転する。
【００７０】
この発色し且つ帯電量の低下した発色カプセルトナーＴｅ´は、未発色カプセルトナーＴｅよりも、カプセルトナー現像ローラ７６に対して相対的に弱いプラス極性となるため、中間転写ローラ７１との対向面において、より強いマイナス極性の中間転写ローラ７１側に吸着される。
【００７１】
同図のカプセルトナー現像ローラ７６−１で示すトナー無しの面は、ここに付着していた発色カプセルトナーＴｅ´が破線矢印ａで示すように中間転写ローラ７１側に転移した後の状態を示している。
この中間転写ローラ７１の下部面に、上述した用紙搬送ベルト７４が用紙８１を搬送する。中間転写ローラ７１の下部面には、用紙搬送ベルト７４を間にして上述した本転写ローラ７５が配置されている。用紙は用紙搬送ベルト７４により中間転写ローラ７１と本転写ローラ７５間を搬送される
中間転写ローラ７１に静電転移したカプセルトナーＴｅ´は、本転写ローラ７５との間で作用する電界によって用紙８１側に吸着されて用紙８１の面にカラートナー像を形成する。このカラートナー像を形成された用紙８１は、図示を省略した定着器において熱と圧力とでカラートナー像を紙面に熱定着され、これも図示を省略した排紙ローラによって用紙スタッカ上に排出される。
【００７２】
図１６(a),(b) は、本例において画像形成部のカプセルトナーホッパ内に収容されるマイクロカプセルトナーの構造を示す図である。この構成は図３に示した構成をほぼ同様であり、すなわち、同図(a),(b) に示すように、カプセルトナーＴｅは大径マイクロカプセル８２内にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４種類の小径マイクロカプセル８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｙ、８３Ｋを内包した構成であり、各小径マイクロカプセル８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｙ、８３Ｋには小径カプセル壁８４が形成されている。
【００７３】
また、上記小径マイクロカプセル８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｙ、８３Ｋは、大径マイクロカプセル８２内に封入されたジェル状の保持層８５中にランダムに分散している。尚、同図に示す小径マイクロカプセル８３´は発色した小径マイクロカプセルを示している。
【００７４】
上記の大径マイクロカプセル８２の直径は５μｍ〜１０μｍで構成され、例えば１個の大径マイクロカプセル８２内に小径マイクロカプセル８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｙ、および８３Ｋがそれぞれ１０個程度収容されている。小径マイクロカプセル８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｙ、８３Ｋの直径は、例えば０．５μｍ〜２μｍ程度である。
【００７５】
そして、さらに本例では、同図(a) に示すように、大径マイクロカプセル８２内のジェル状の保持層８５中にランダムに分散して、電気石族を粉砕して形成された電気石粉体８６が配置されている。あるいは同図(b) に示すように電気石粉体８６が大径マイクロカプセル８２に外添されている。
【００７６】
上記の電気石族としては、一般に、エルバイト（リチア）、ショール（鉄）、バーガーライトとドラバイト（苦土）、ルべライト（紅）、クロムドラバイト（クロム）、ユーバイト（石灰苦土）の６つに分類される物質である。
これを化学式で表すと、「（Ｘ）（Ｙ）Ａ16（ＢＯ3 ）3 Ｓｉ6 ０18（Ｚ）」として表すことができる。ここで、Ｘ＝ＮａまたはＣａ、Ｙ＝ＦｅまたはＭｇまたはＬｉ，ＡｌまたはＭｇ，Ｆｅ、Ｚ＝ＯＨまたは０，ＯＨ，ＦまたはＯＨ，Ｆである。
【００７７】
一般に、電気石族は加熱すると静電気を生じる。したがって、超音波ラインヘッド７３から超音波を照射されることにより、カプセルトナーＴｅに内包または外添されている電気石族の粉砕粉体は発熱し静電気を生じて静電分極する。これにより、カプセルトナーＴｅの帯電量が低下または逆転する。この帯電量は超音波ラインヘッド７３からの超音波の照射によって発生する振動・衝撃・熱を加減することにより所望の制御が可能である。
【００７８】
図１７(a),(b) は、上記のカプセルトナーＴｅの構成によって発色し且つ帯電量の変化した発色カプセルトナーＴｅ´が感光体ドラム側に転移する現象を説明する図である。図１７(a) は、図１５における発色カプセルトナーＴｅ´の転移に関わる部分のみを取り出して拡大して示しており、図１７(b) は、発色カプセルトナーＴｅ´の転移のメカニズムを示している。
【００７９】
図１７(a) に示すように、中間転写ローラ７１には転写バイアス電源８７から高マイナス電圧の転写バイアスＶｔが印加されている。また、カプセルトナー現像ローラ７６には現像バイアス電源８８からこれも高マイナス電圧の現像バイアスＶｂが印加されている。そして、これらの転写バイアスＶｔと現像バイアスＶｂとの間には、｜Ｖｔ｜＞｜Ｖｂ｜の関係が保たれている。
【００８０】
したがって、同図(b) に示すように、中間転写ローラ７１とカプセルトナー現像ローラ７６との間には｜Ｖｔ｜−｜Ｖｂ｜の電位差があり、この電位差の分だけ、中間転写ローラ７１に対しカプセルトナー現像ローラ７６は相対的にプラス極性の電位となっている。これにより、カプセルトナー現像ローラ７６から中間転写ローラ７１側方向に電位差｜Ｖｔ｜−｜Ｖｂ｜による電界Ｅが形成されている。
【００８１】
そして、同図(a) に示すように、カプセルトナー現像ローラ７６表面上に静電吸着されている未発色のカプセルトナーＴｅには、制御部から与えられる画像データに応じた超音波８９が超音波ラインヘッド７３から照射される。この超音波８９の照射という外部刺激により、図１６(a) または同図(b) に示すカプセルトナーＴｅ粒子に内包された小径マイクロカプセル８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｙまたは８３Ｋの小径カプセル壁８４が選択的に破壊される。これにより、未発色のカプセルトナーＴｅが所望の色に発色されて発色したカプセルトナーＴｅ´となり、カプセルトナー現像ローラ７６表面上に、画像データに応じたカラートナー像が順次形成されていく。
【００８２】
また、これと同時に、発色したカプセルトナーＴｅ´に内包または外添されている電気石粉体８６が、同じ上記の外部刺激により静電分極して、セルトナーＴｅ´の帯電量を低下もしくは帯電極性を逆転させる。
超音波ラインヘッド７３から超音波の照射を受けなかった未発色のままのカプセルトナーＴｅは帯電量が変わらないため、同図(b) に示すように当初の静電吸引力Ｅａによって、そのままカプセルトナー現像ローラ７６上に吸着されたまま残り、上記発色して且つ帯電量が低下または帯電極性が逆転したカプセルトナーＴｅ´は、電位差｜Ｖｔ｜−｜Ｖｂ｜による電界Ｅの吸引作用Ｅｂを受けて中間転写ローラ７１に転移する。これにより、中間転写ローラ７１上には、発色したカプセルトナーＴｅ´から成るカラートナー像が転写される。
【００８３】
図１８は、図１５に示した構成における変形例であり、図１５に示した構成において中間転写ローラ７１とカプセルトナーホッパ７２の中間に在った超音波ラインヘッド７３を、カプセルトナー現像ローラ７６の内部に配置した例を示している。超音波ラインヘッド７３先端の音響レンズはカプセルトナー現像ローラ７６の内壁に当接しており、これにより超音波ラインヘッド７３は、カプセルトナー現像ローラ７６の内壁つまり固体材質を媒体として、より低い照射エネルギーで、より強力な超音波をカプセルトナーＴｅ´に照射することができる。
【００８４】
図１９は、第３の実施の形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成を模式的に示す側断面図である。同図に示すカラー画像形成装置の主要部は、カプセルトナーホッパ７２、超音波ラインヘッド７３、用紙搬送ベルト７４、本転写ローラ７５等で構成されている。
【００８５】
本例のカラー画像形成装置の主要部は、カプセルトナーホッパ７２内には、発色前のマイクロカプセルトナーＴｅ（以下、単にカプセルトナーＴｅという）が収容され、下部にカプセルトナー現像ローラ７６が配置され、カプセルトナー現像ローラ７６の左半面上方の面に近接して超音波ラインヘッド７３が配置されている点は、図１５の場合と同一である。
【００８６】
尚、本例においても、図１９に示すカラー画像形成装置に備えられている図１に示した給紙部１７、用紙搬送部１８、電源及び制御部１９、定着器２８、排紙ローラ２９、用紙スタッカ３１、帯電ローラ３４、クリーナ３７、攪拌部材３８等と同様の諸装置は図示を省略している。
【００８７】
また、本例の構成で、図１５の場合と異なるのは、中間転写ローラ７１が無く、用紙搬送ベルト７４によって搬送される用紙８１に対し、発色したカプセルトナーＴｅ´が、転写ローラ７５によって、カプセルトナー現像ローラ７６から直接転写されることである。中間転写ローラ７１が無いので装置全体が小型軽量になるという利点がある。
【００８８】
図２０(a) は、第４の実施の形態としてのカラー画像形成装置におけるカプセルトナー現像ローラの構成を模式的に示す外観斜視図であり、図２０(b) は、その構成部材の分解斜視図である。本例のカラー画像形成装置は、図１９の構成から超音波ラインヘッド７３を取り除いた構成と近似する。すなわち、超音波ラインヘッドを用いず、その代わりに、図２０(a) に示すように、カプセルトナー現像ローラ９０の表面に高分子圧電素子９１を形成し、このカプセルトナー現像ローラ９０から、発色カプセルトナーを直接用紙に転写する。
【００８９】
このカプセルトナー現像ローラ９０の表面部の構成は、同図(b) に示すように最下層部（第１層）の超音波吸収層９２、第２層の電極層９３、第３層の高分子圧電膜層９４、第４層のＧＮＤ（接地）共通電極層９５、および第５層の保護層９６から成る。上記の電極層９３の各電極９３−１は、超音波吸収層９２上に固定して配置され、駆動信号を受け取るための不図示の個別配線電極にそれぞれ接続されている。電極９３−１は、主走査方向（カプセルトナー現像ローラ９０の長手方向）に、例えば図１３に示した画素数１〜７１６８の数だけ形成され、副走査方向（カプセルトナー現像ローラ９０の短手方向）には、副走査方向の解像度に応じた間隔で配置される。
【００９０】
このカプセルトナー現像ローラ９０は、制御部から個別配線電極を介して送信される画像データに基づく駆動信号により電極９３−１が選択的に駆動され、この電極９３−１とＧＮＤ共通電極層９５との間に介装されている高分子圧電膜層９４の上記選択的に駆動された電極９３−１に対応する部分を高周波振動させる。この高周波振動により高分子圧電膜層９４から放射される高音波は、ＧＮＤ共通電極層９５および保護層９６を介して、保護層９６上に吸着されている図１６(a) または同図(b) に示したカプセルトナーＴｅを発色させるとともに、その帯電量を低下または帯電極性を逆転させる。
【００９１】
本例の構成は、図１９の超音波ラインヘッド７３の場合のように空気を媒体とせず、直接にカプセルトナーＴｅに超音波を照射することが可能になるので、エネルギー効率が上昇する。
このように、第２〜第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態における所定の刺激により画像情報に応じた所望の色を発色するマイクロカプセルトナーを備えて現像部分の発色トナーのみを転写するという画期的な１ショット画像形成・転写型のカラー画像形成装置において、さらに、１種類１本だけの現像ヘッドを用いてマイクロカプセルトナーの発色と転写を行うことが出来るようになるので、小型で軽量な構成のカラー画像形成装置を提供することが可能となる。
【００９２】
尚、上述したいずれの実施形態においても、超音波照射素子のエネルギー効率を考慮して、乾燥現像ではなく、液体現像としても良いことは勿論である。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定の刺激により画像情報に応じた所望の色を発色し且つ帯電量を低減または帯電極性を反転するマイクロカプセルトナーを備えて、１種類１本だけの現像ヘッドを用いてマイクロカプセルトナーの発色と転写を行うことが出来るので、１種類のトナーだけでカラー画像を形成するトナーの管理が簡単で且つ稼動に際して色位置あわせの必要のないカラー画像形成方法を提供することが可能となる。
【００９４】
また、同様に１種類のトナーと１種類１本だけの現像ヘッドでカラー画像を形成することができることにより、きわめて小型で軽量な構成のカラー画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態としてのカラー画像形成装置の全体構成図である。
【図２】基本形態のカラー画像形成装置の画像形成部の拡大図である。
【図３】画像形成部のカプセルトナーホッパ内に収容されるマイクロカプセルトナーの構造を示す図である。
【図４】マイクロカプセルトナーに内包されている小径マイクロカプセルの構造を説明する図である。
【図５】電源及び制御部における制御部の制御回路の構成を説明する図である。
【図６】制御回路の印字制御部の具体的な回路ブロックを示す図である。
【図７】カラー画像形成装置による現像処理及び以後の処理を模式的に示す図である。
【図８】(a),(b),(c) はマイクロカプセルトナーが超音波ラインヘッドによって超音波照射を受けて選択的に発色する原理を説明する図である。
【図９】超音波ラインヘッドによって超音波発振が行われる際のタイムチャートを示す図である。
【図１０】(a),(b),(c) は超音波ラインヘッドの配設位置の種々の例を示す図である。
【図１１】超音波ラインヘッドの外観斜視図である。
【図１２】(a) は超音波ラインヘッドの上面図、(b) は個別印加電極の上面図、(c) は(b) のＤ−Ｄ´矢視断面図、(d) は(c) のＥ−Ｅ´矢視断面図である。
【図１３】主走査方向（Ｘ方向）に配設された超音波素子とこの超音波素子から出力される超音波の集束位置の関係を示す図である。
【図１４】超音波素子の配設構成の一部を拡大して示す図である。
【図１５】第２の実施の形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成を模式的に示す側断面図である。
【図１６】(a),(b) は第２の実施の形態において画像形成部のカプセルトナーホッパ内に収容されるマイクロカプセルトナーの構造を示す図である。
【図１７】(a),(b) は未発色のカプセルトナーＴｅから発色し且つ帯電量が変化した発色カプセルトナーＴｅ´が感光体ドラム側に転移する現象を説明する図である。
【図１８】第２の実施の形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成の変形例を示す図である。
【図１９】第３の実施の形態としてのカラー画像形成装置の主要部の構成を模式的に示す側断面図である。
【図２０】(a) は第４の実施の形態としてのカラー画像形成装置におけるカプセルトナー現像ローラの構成を模式的に示す外観斜視図、(b) はその構成部材の分解斜視図である。
【図２１】従来のタンデム方式のカラー画像形成装置の構成例を説明する図である。
【図２２】従来の４回転１パス方式のカラー画像形成装置の構成例を説明する図である。
【符号の説明】
１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｋ  画像形成部
２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋ  現像器
３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋ  光書込ヘッド
４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋ  感光体ドラム
５    搬送ベルト
Ｐ    記録紙
６    熱定着器
７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、７Ｋ  現像器
８    感光体ベルト
９    光書込ヘッド
１１  転写ドラム
１２  定着ローラ
１５  カラー画像形成装置
１６  画像形成部
１７  給紙部
１８  用紙搬送部
１９  電源及び制御部
２１  感光体ドラム
２２  光書込ヘッド
２３  カプセルトナーホッパ
２４  超音波ラインヘッド
２５  給紙カセット
２６  給紙コロ
２７  転写部
２８  定着器
２９  排紙ローラ
３１  用紙スタッカ
３２  電源部
３３  制御部（制御回路）
３４  帯電ローラ
３５  カプセルトナー現像ローラ
３６  転写ローラ
３７  クリーナ
Ｔ    カプセルトナー
３８  攪拌部材
３９  カプセルトナー供給ローラ
４１  中間転写ベルト
４２  収容ローラ
４３  対向ローラ
４４  転写ローラ
４５  ベルトクリーナ
４６  大径マイクロカプセル
４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｙ、４７Ｋ  小径マイクロカプセル
４７ａ  発色剤
４８  小径カプセル壁
４９  保持層
５０  顕色剤
５１  インターフェース（Ｉ/Ｆ）
５２  印字制御部
５３  ＣＰＵ
５４  ＲＡＭ
５５  ＲＯＭ
５６  ＲＧＢ入力
５８  プリンタコントローラ
５９  印字部
６０  主走査/副走査制御回路
６１  論理和回路
６２  発振回路
６３Ｍ  マゼンダ発色制御回路
６３Ｃ  シアン発色制御回路
６３Ｙ  イエロー発色制御回路
６３Ｋ  ブラック発色制御回路
６５  担持体
６６−１  音響レンズ
６６−２  音響インピーダンス整合層
６６−３  個別印加電極層
６６−４  超音波素子
６６−５  共通電極層（アース層）
７０  カラー画像形成装置
７１  中間転写ローラ
７２  カプセルトナーホッパ
Ｔｅ  未発色カプセルトナー
Ｔｅ´  発色カプセルトナー
７３  超音波ラインヘッド
７４  用紙搬送ベルト
７５  本転写ローラ
７６  カプセルトナー現像ローラ
７７  カプセルトナー供給ローラ
７８  ドクターブレード
７９  残留トナー除去ローラ
８１  用紙
８２  大径マイクロカプセル
８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｙ、８３Ｋ  小径マイクロカプセル
８３´  発色小径マイクロカプセル
８４  小径カプセル壁
８５  保持層
８６  電気石粉体
８７  転写バイアス電源
８８  現像バイアス電源
８９  超音波
９０  カプセルトナー現像ローラ
９１  高分子圧電素子
９２  超音波吸収層
９３  電極層
９３−１  電極
９４  高分子圧電膜層
９５  ＧＮＤ（接地）共通電極層
９６  保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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