(57)【要約】【課題】ただ一種類のマイクロカプセルトナーを用いて多色画像形成を行うカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】カプセルトナーＴは大径マイクロカプセルから成り、比較的高い周波数の超音波で共振破壊されて発色するイエロー、シアン、ブラックの３種類の発色用含気泡小径マイクロカプセルと、極めて低い周波数の超音波でキャビテーション破壊されるマゼンタの発色用非含気泡小径マイクロカプセルとを内包している。光書込ヘッド１１により各色の論理和信号からなる静電潜像を形成された感光体ドラム７上に現像ローラ１３によりカプセルトナーＴが配置現像されてカプセルトナー像Ｔ１が形成される。更に中間転写ドラム１４に転写されたカプセルトナー像Ｔ１は、超音波ヘッドユニット１７の超音波ラインヘッド２０により各色毎の画像信号に応じた所定の周波数の超音波を照射され、その周波数に応じた小径マイクロカプセルが破壊されて所望の色を発色する。【選択図】      図１
2005077983.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類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の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の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であって、
前記小径マイクロカプセルの色の種類をｎ種類としたとき、それぞれの色の前記小径マイクロカプセルの径の大きさの関係が「ｒ１＜ｒ２＜・・・＜ｒｎ」の条件を満たすように構成されており、
所定のｎ種類の周波数の超音波の照射を受けて各周波数ごとに選択的に反応して前記小径マイクロカプセルのカプセル壁が共振破壊またはキャビテーション破壊され、
破壊された前記カプセル壁により分離されていた前記反応性物質の一方と他方とが反応して所定の色を発色することを特徴とするマイクロカプセルトナー。
【請求項２】
前記ｎ種類の色は、マゼンタ、シアン、及びイエロー、又はマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックであることを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセルトナー。
【請求項３】
前記カプセル壁がキャビテーション破壊される前記小径マイクロカプセルにより発色される色は、前記ｎ種類の色の中のいずれか１色であることを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセルトナー。
【請求項４】
前記カプセル壁が共振破壊される前記小径マイクロカプセルは前記超音波の所定の周波数に共振する含気泡構成の小径マイクロカプセルであり、前記カプセル壁がキャビテーション破壊される前記小径マイクロカプセルは気泡を含まない非共振性の構成で前記超音波の所定の周波数により内部にキャビテーションを発生する小径マイクロカプセルであることを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセルトナー。
【請求項５】
前記小径マイクロカプセルのカプセル壁の軟化温度をＴｓ、前記大径マイクロカプセルのカプセル壁の軟化温度をＴｄ、としたとき「Ｔｓ＞Ｔｄ」の関係にあることを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセルトナー。
【請求項６】
前記小径マイクロカプセルのカプセル壁は、熱硬化性を有する素材で構成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロカプセルトナー。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６記載のマイクロカプセルトナーを複数種の色の画像データの論理和より合成されたデータに基づいて画素に対応するサイズの画素群層で配置現像する配置現像手段と、
該配置現像手段により配置現像された前記マイクロカプセルトナーの画素群層を少なくとも発色現像部まで搬送する中間転写部材と、
該中間転写部材上に配置現像されている前記マイクロカプセルトナーの画素群層に対し前記発色現像部において気体相を介在させることなく液体相又は固体相の超音波伝播材を介して画素サイズに収束された複数種の周波数の超音波を選択的に照射することにより、各周波数ごとに選択的に反応する前記小径マイクロカプセルのカプセル壁を共振破壊またはキャビテーション破壊し、このカプセル壁により分離されていた発色剤と顕色剤とを反応させて所定の色を発色させる発色手段と、
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像の形成に係わるただ一種類のマイクロカプセルトナー及びそれを用いてフルカラーの画像を形成するカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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大きく分けて液体インクを使用するものと、固体インクを使用するものがある。
液体インクを使用するものとしては、インクジェット方式のプリンタ装置が広く普及しており、固体インクを使用するものとしては、熱転写式の例えばラベルプリンタや電子写真式の例えば複写機やプリンタが知られている。
【０００３】
熱転写式のプリンタ装置は、インクリボンに塗布されている固体インクを発熱素子によって画像情報に応じて溶融又は昇華させて記録用紙に転写し、冷却・固化させて、記録用紙に画像を形成するものであり、電子写真式のプリンタ（複写機も含む、以下同様）は、固体インクに相当するものとしてトナーを用い、電子写真方式により像担持体としての感光体ドラム上にトナー像を形成し、このトナー像を記録用紙に転写して熱定着させて記録用紙に画像を形成する。
【０００４】
特に複数の画像形成部を多段式に並設して構成したタンデム型の電子写真式プリンタは高速の多色印刷を可能とする点に特色がある。（例えば、特許文献１参照。）
また、比較的新規な方式として、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画像形成装置も知られている。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献１】特開平９−２８８３９６号公報（［要約］、図１）
【特許文献２】特公平６−９６３３８号公報（第２頁右欄第５０行〜第３頁左欄第２３行、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の技術は、高速の多色印刷を可能とする点に特色があるが、画像形成を行うには、定着装置を除けば、感光体ドラム、初期化帯電器、露光装置、現像器、クリーニング装置等が各色毎に必要であり、全体構成が極めて複雑になっていて、工場における組み立て工数が多く、また、保守作業に手数を要するという問題が残されている。
【０００６】
また、特許文献２の技術は、マイクロカプセルを含有するインク層を乾燥固化して形成したコーティング層を有する専用の記録紙を用いるため普通紙が使用できないという問題がある。また、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。
【０００７】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、ただ一種類のマイクロカプセルトナーを用いる簡単な構成で多色の画像形成を行うことができるカラー画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に、本発明に係わるマイクロカプセルトナー及びカラー画像形成装置の構成を述べる。
先ず、本発明のマイクロカプセルトナーは、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類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の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の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であって、上記小径マイクロカプセルの色の種類をｎ種類としたとき、それぞれの色の上記小径マイクロカプセルの径の大きさの関係が「ｒ１＜ｒ２＜・・・＜ｒｎ」の条件を満たすように構成されており、所定のｎ種類の周波数の超音波の照射を受けて各周波数ごとに選択的に反応して上記小径マイクロカプセルのカプセル壁が共振破壊またはキャビテーション破壊され、破壊された上記カプセル壁により分離されていた上記反応性物質の一方と他方とが反応して所定の色を発色するように構成される。
【０００９】
上記ｎ種類の色は、例えばマゼンタ、シアン、及びイエロー、又はマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックで構成される。
また、上記カプセル壁がキャビテーション破壊される上記小径マイクロカプセルにより発色される色は、例えば上記ｎ種類の色の中のいずれか１色であるように構成される。
【００１０】
また、例えば上記カプセル壁が共振破壊される上記小径マイクロカプセルは上記超音波の所定の周波数に共振する含気泡構成の小径マイクロカプセルであり、上記カプセル壁がキャビテーション破壊される上記小径マイクロカプセルは気泡を含まない非共振性の構成で上記超音波の所定の周波数により内部にキャビテーションを発生する小径マイクロカプセルであるように構成される。
【００１１】
また、このマイクロカプセルトナーは、例えば上記小径マイクロカプセルのカプセル壁の軟化温度をＴｓ、上記大径マイクロカプセルのカプセル壁の軟化温度をＴｄ、としたとき「Ｔｓ＞Ｔｄ」の関係にあるように構成される。
また、このマイクロカプセルトナーにおいては、上記小径マイクロカプセルのカプセル壁は、熱硬化性を有する素材で構成されることが好ましい。
【００１２】
次に、本発明のカラー画像形成装置は、上述したマイクロカプセルトナーを複数種の色の画像データの論理和より合成されたデータに基づいて画素に対応するサイズの画素群層で配置現像する配置現像手段と、該配置現像手段により配置現像された上記マイクロカプセルトナーの画素群層を少なくとも発色現像部まで搬送する中間転写部材と、該中間転写部材上に配置現像されている上記マイクロカプセルトナーの画素群層に対し上記発色現像部において気体相を介在させることなく液体相又は固体相の超音波伝播材を介して画素サイズに収束された複数種の周波数の超音波を選択的に照射することにより、各周波数ごとに選択的に反応する上記小径マイクロカプセルのカプセル壁を共振破壊またはキャビテーション破壊し、このカプセル壁により分離されていた発色剤と顕色剤とを反応させて所定の色を発色させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のマイクロカプセルトナーは特定の色を発色する複数種の小径マイクロカプセルを含有する大径マイクロカプセルから成り、或る小径マイクロカプセルは超音波の特定の周波数に共振してカプセル壁が破壊されて発色し、或る小径マイクロカプセルは共振周波数よりも低いエネルギーの超音波の特定周波数で引き起こされるキャビテーションでカプセル壁が破壊されて発色するので、全体として少ないエネルギーで効率の良い発色を行うことができるようになる。
【００１４】
また、このマイクロカプセルトナーは、例えば大径マイクロカプセルのカプセル壁の溶融温度よりも小径マイクロカプセルのカプセル壁の溶融温度の方が高くなるように構成すると、マイクロカプセルトナーで形成されて記録用紙に転写されたカラー画像が熱定着されるときに大径マイクロカプセルのカプセル壁のみが溶融して定着に関与し小径マイクロカプセルのカプセル壁は溶融されないので、無発色の小径マイクロカプセルが無用に破壊されて発色する虞がなく、これにより、定着後における安定したカラー画像を維持することができる。
【００１５】
また、このマイクロカプセルトナーは、例えば小径マイクロカプセルのカプセル壁を熱硬化性の素材で構成するようにしてもよく、これにより、マイクロカプセルトナーで形成されて記録用紙に転写されたカラー画像が熱定着されるときに無発色の小径マイクロカプセルのカプセル壁が熱硬化するため熱定着の熱で小径マイクロカプセルが無用に破壊されて発色する虞がなく、このようにしても、定着後における安定したカラー画像を維持することができる。
【００１６】
また、本発明のカラー画像形成装置によれば、上述したただ一種類のマイクロカプセルトナーを用いて所望の色を発色させ、フルカラーの画像を形成することができるので、簡単で小型な構成で多色の画像形成を行う低廉なカラー画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は、第１の実施の形態における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１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。
【００１８】
同図に示すカラー画像形成装置１は、画像形成部２、給紙部３、用紙搬送案内部４、電源及び制御部５、定着部６で構成されている。
画像形成部２は、感光体ドラム７、この感光体ドラム７の周面を取り巻くようにして感光体ドラム７の図の矢印ａで示す時計回り方向の回転方向上流側から順に配置されたクリーナ８、初期化帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、カプセルトナーホッパ１２、このカプセルトナーホッパ１２の下部側面に回転可能に保持された現像ローラ１３、及び中間転写ドラム１４を備えている。
【００１９】
この中間転写ドラム１４の周面には、それに沿って中間転写ドラム１４の図の矢印ｂで示す反時計回り方向の回転方向上流側から順に、吸水クリーナ１５、転写ローラ１６、及び超音波ヘッドユニット１７が配置されている。
尚、上記のカプセルトナーホッパ１２中には、詳しくは後述するカプセルトナーＴが収容されている。そして、特には図示しないが、カプセルトナーＴに埋没するように攪拌部材が回動可能に設置され、その下方に現像ローラ１３に当接してカプセルトナーＴを現像ローラ１３に供給する供給ローラが配設されている。
【００２０】
給紙部３は、給紙カセット１８及び給紙コロ１９で構成される。給紙カセット１８には多枚数の記録用紙Ｐが載置収容されている。
用紙搬送案内部４は、給紙部３から給送される記録用紙Ｐを挟持して搬送するための複数の搬送ローラ対２１と、この搬送される用紙を案内する複数のガイド板２２から成る。
【００２１】
電源及び制御部５は、上記画像形成部２、給紙部３、用紙搬送案内部４等に回転駆動電源や点灯駆動電源を供給する電源部２３、及び上記光書込ヘッド１１に供給する光書込データを生成し、超音波ヘッドユニット１７の後述する超音波ラインヘッドに供給する画像データを生成する制御部（制御回路）２４で構成されている。尚、制御部２４の具体的な制御回路の構成については後述する。
【００２２】
また、定着部６は、熱定着ローラ２５、この熱定着ローラ２５に離型性オイルを供給するオイル供給ローラ２６、熱定着ローラ２５に圧接する押圧補助ローラ２７等の各部材が断熱性のユニットハウジング２８内に配設されており、その外部下流側には搬出ローラ対２９及び搬出ガイド板３１を備えている。
【００２３】
図２は、上記の超音波ヘッドユニット１７を中心とした構成を拡大して示す図である。同図に示すように超音波ヘッドユニット１７において、超音波ラインヘッド２０は、樹脂製のヘッドケース３２と金属製のパイプ３３によって保持されて位置固定されており、これらが図矢印ｃで示す時計回り方向に回転するスリーブ３４の中に収容されている。スリーブ３４内にはヘッドケース３２の超音波ラインヘッド２０の先端が位置する超音波透過部が十分に没する程度の量の液体Ａ３５が収容されており、これら全体として超音波ヘッドユニット１７を構成している。
【００２４】
上記のスリーブ３４には液体塗布装置３６の塗布ローラ３７が外接しており、その内部に収容する液体Ｂ３８が塗布ローラ３７によってスリーブ３４の周表面に塗布されるように構成されている。この構成は上記の超音波ラインヘッド２０から照射される超音波が気体相よりも液体相の方が極めて効率よく伝播することを踏まえて構成されている。
【００２５】
これを更に説明すると、上記の超音波ラインヘッド２０の詳しくは後述する音響レンズ３９と樹脂製のヘッドケース３２の先端部内壁との隙間にはゼリー又はシリコン等からなる超音波伝播材４１がシーリング材として充填されている。
スリーブ３４は、超音波を透過させる材質として、百〜数百ミクロン厚のＰＥＴ材を円筒状にシームレス加工したものが使用され、位置固定されている超音波ラインヘッド２０及びヘッドケース３２を収容した状態で、スリーブ３４のみが回転駆動される。
【００２６】
このスリーブ３４内には、上述したようにヘッドケース３２の外側先端部がちょうど埋没する程度の高さで液体Ａ３５が充填されている。これにより、スリーブ３４の内壁とヘッドケース３２の外側先端部との隙間が液体Ａ３５によって常に満たされている状態となり、この間隙に気体相が入り込む余地はない。また、スリーブ３４内に充填される液体Ａ３５には、粘性の低い液体が採用されるが、液量はスリーブ３４内のおよそ１／２程度でよいので、スリーブ３４内の回転に対する液体Ａ３５の粘性抵抗は可及的に低減されている。
【００２７】
更に、スリーブ３４の外周囲には、カプセルトナーＴの発色前の画素群層（カプセルトナー像Ｔ１）のインピーダンスを制御するために、前述したように液体塗布装置３６によって液体Ｂ３８が塗布されている。これにより、中間転写ドラム１４によって発色現像部まで回転搬送されてくるカプセルトナーＴの発色前画素群層は、液体Ｂ３８内に埋没し、これにより、この発色現像部から気体相が排除される。
【００２８】
上記音響レンズ３９の後面つまり超音波素子の配設面から中間転写ドラム１４上の発色現像部までの距離イは、この超音波ラインヘッド２０の超音波集束距離である約２ｍｍに設定されている。
上記のように中間転写ドラム１４上に転写されて矢印ロで示す超音波照射部つまり発色現像部まで回転搬送されてきた発色前のカプセルトナー像Ｔ１は、超音波ラインヘッド２０から、気体相を介在させることなく、超音波伝播材４１、樹脂製のヘッドケース３２の先端部、液体Ａ３５、ＰＥＴ樹脂からなるスリーブ３４、及び液体Ｂ３８から形成される固体相と液体相の超音波伝播媒体を介して矢印ロで示すように効率よく集束照射される超音波によって、発色しながら通過して、発色トナーの画素群層であるカラートナー像Ｔ２となって図１に示したカラー画像転写部へと回転搬送される。
【００２９】
尚、上記の中間転写ドラム１４は、アルミ押し出し材から成る基材４２に、ゴム層４３を被覆して構成されている。ゴム層４３は、中間転写ドラム１４に対するスリーブ３４の柔軟な接触性を確保して超音波の確実な集束を助成すると共に、このとき、トナー層を通過した超音波が中間転写ドラム１４へ到達して基材４２（アルミ）で反射して矢印ハで示すように発生する定在波のトナー層への影響を防止している。
【００３０】
上記の構成において、その動作を再び図１及び図２を参照しながら簡単に説明する。
先ず、クリーナ８は感光体ドラム７の周表面のごみや後述する中間転写後に残留する不要なトナー等を除去してクリーニングする。
初期化帯電ローラ９はクリーニングされた感光体ドラム７周表面の感光面に一様な例えばマイナスの高電荷を付与する。
【００３１】
光書込ヘッド１１は、制御部（制御回路）２４から光書込みデータが供給され、感光体ドラム７の感光面に光書込みを行って、光書込みデータに応じた電位減衰部を感光体ドラム７の感光面に形成する。
これにより、上記初期化帯電ローラ９からの一様な帯電によるマイナス高電位部と、光書込ヘッド１１からの光書込みによるマイナス低電位部からなる静電潜像が感光体ドラム７の感光面に形成される。この静電潜像は、感光体ドラム７の回転により、感光体ドラム７と現像ローラ１３とが対向する配置現像部に回転搬送される。
【００３２】
他方で、カプセルトナーホッパ１２内の攪拌部材は、カプセルトナーＴを攪拌し、摩擦帯電による弱いマイナス（−）の電荷をカプセルトナーＴに付与する。同じくカプセルトナーホッパ１２内の供給ローラは、そのマイナス電荷を付与されたカプセルトナーＴのトナー層を現像ローラ１３の表面に供給する。
【００３３】
現像ローラ１３は、供給ローラから供給されたカプセルトナーＴのトナー層を感光体ドラム７との対向部において形成されている配置現像部に回転搬送する。
これにより、現像ローラ１３表面のトナー層の、弱マイナス電荷により感光体ドラム７表面の静電潜像の低電位部に対し相対的にプラス電位となったカプセルトナーＴが、静電潜像の低電位部に静電的に付着して転移する。これにより、カプセルトナーＴの発色前の画素群層であるカプセルトナー像Ｔ１が感光体ドラム７の感光面に形成されて可視化（以下、配置現像という）される。
【００３４】
この配置現像により形成されるカプセルトナー像Ｔ１は、各色毎に分解された画像信号の論理和信号により形成されるカプセルトナー像である。すなわちカプセルトナー像Ｔ１は個々の色信号に対応するものではなく各色の総和に対応する論理和信号に基づいて感光体ドラム７上に配置されたものである。
【００３５】
このカプセルトナー像Ｔ１は、感光体ドラム７の図の矢印ａで示す時計回り方向への回転に伴われて中間転写ドラム１４との対向部によって形成されている中間転写部に回転搬送される。
中間転写ドラム１４には不図示のバイアス電源から中間転写バイアス電圧が印加されている。この中間転写バイアス電圧により中間転写部において感光体ドラム７との間に形成される電界により、カプセルトナー像Ｔ１が感光体ドラム７から中間転写ドラム１４に転写される。
【００３６】
転写されたカプセルトナー像Ｔ１は、中間転写ドラム１４の図の矢印ｂで示す反時計回り方向への回転に伴われて超音波ヘッドユニット１７の詳しくは後述する超音波ラインヘッド２０との対向部によって形成されている発色現像部に回転搬送される。
発色現像部において、超音波ラインヘッド２０には制御部（制御回路）２４から画像データが供給される。超音波ラインヘッド２０は、制御部（制御回路）２４から供給される画像データに基づいて、中間転写ドラム１４により回転搬送されて発色現像部を通過するカプセルトナー像Ｔ１に対し超音波照射を行う。
【００３７】
この時、カプセルトナー像Ｔ１の各カプセルトナーＴに内包されている小径マイクロカプセルのカプセル壁が破壊され、内部の反応性物質によって発色反応が起こり、カプセルトナー像Ｔ１の各カプセルトナーＴ１が画像情報に応じた色に発色してカラートナー像Ｔ２が中間転写ドラム１４上に形成（発色現像）される。
【００３８】
上記のようにして発色現像によってカラー画像を形成したカラートナー像Ｔ２は、更に中間転写ドラム１４により、中間転写ドラム１４と転写ローラ１６との対向部において形成されているカラー画像転写部に回転搬送される。
他方、給紙部３において、上記カラートナー像Ｔ２の回転搬送に同期して、給紙コロ１９が、その１回転ごとに、給紙カセット１８に収納されている記録用紙Ｐを給紙カセット１８から搬出して、その搬出した記録用紙Ｐを用紙搬送案内部４に給送する。用紙搬送案内部４は、給紙部３から給送される記録用紙Ｐを、複数の搬送ローラ対２１により挟持してガイド板２２に沿って所定の搬送路順に搬送する。
【００３９】
用紙搬送案内部４によって搬送される記録用紙Ｐは、画像形成部２の中間転写ドラム１４と転写ローラ１６とが対向するカラー画像転写部において、カラートナー像Ｔ２から成る発色トナー画像を紙面に転写される。発色トナー画像を転写された記録用紙Ｐは、更に用紙搬送案内部４の搬送方向下流側のガイド板２２に沿って案内されて定着部６に搬入される。
【００４０】
定着部６に搬入された記録用紙Ｐは、熱定着ローラ２５と押圧補助ローラ２７によって挟持され、熱と圧力を加えて搬送されながら、発色トナー画像を紙面に熱定着され、搬送方向下流にある排紙ローラ対２９により搬送を引き継がれ、搬出ガイド板３１に案内されて、図外の用紙スタッカ上に排出される。
【００４１】
図３は、上記のカプセルトナー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４５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４６（４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、４６Ｋ）を内包した構成であり、各小径マイクロカプセル４６にはカプセル壁４７が形成されている。
【００４２】
また、上記小径マイクロカプセル４６は、大径マイクロカプセル４５内に封入されたジェル状の保持層４８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４６´は発色した小径マイクロカプセルを示している。また、小径マイクロカプセル４６のカプセル壁４７の外側を顕色剤４９が覆っている。
【００４３】
上記の大径マイクロカプセル４５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４５内に各小径マイクロカプセル４６がそれぞれ１０個程度収容されている。また、各小径マイクロカプセル４６の直径は、例えば０．５μｍ〜２μｍ程度である。
【００４４】
図４は、上記小径マイクロカプセル４６の構造を説明する図である。小径マイクロカプセル４６は、カプセル壁４７で覆われ、発色剤５１を内包し、カプセル壁４７の外側を上述したように顕色剤４９が覆っている。そして、これら小径マイクロカプセル４６のカプセル壁４７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４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、４６Ｋは、それぞれその直径と、カプセル壁４７の厚さが異なり、このように構成することによってカプセル壁４７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なっている。
【００４５】
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も破壊の共振周波数を可変でき、材質を超音波の照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、カプセル壁４７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、カプセル壁４７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４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、４６Ｋはそれぞれ共振周波数が異なるように設計されている。
【００４６】
また、各小径マイクロカプセル４６の発色割合は、照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、マゼンタ（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。
ところで、上述したように発色現像され紙面に転写された発色トナー画像が定着部６に搬入されて熱定着される際、未発色の小径マイクロカプセルのカプセル壁が熱で溶融するようなことがあると、内部の発色剤が外部の顕色剤と反応して無用な発色が発生してしまう。
【００４７】
このような不具合を防止するために、本例では、大径マイクロカプセル（カプセルトナーＴ）のカプセル壁の軟化温度よりも、小径マイクロカプセル４６、６７、及び７１のカプセル壁４７の軟化温度の方が高くなるように構成している。つまり、小径マイクロカプセル４６、６７、又は７１のカプセル壁４７の軟化温度をＴｓ、大径マイクロカプセル（カプセルトナーＴ）のカプセル壁の軟化温度をＴｄ、としたとき「Ｔｓ＞Ｔｄ」の関係にあるように構成されている。
【００４８】
これにより、発色トナー画像（カラー画像）が熱定着されるときに大径マイクロカプセルのカプセル壁のみが溶融して定着に関与し、小径マイクロカプセルのカプセル壁は溶融されないので、無発色の小径マイクロカプセルが無用に破壊されて発色する虞がなく、これにより、定着後における安定したカラー画像を維持することができる。
【００４９】
また、このように定着後における安定したカラー画像を維持するためには上記のようにカプセル壁の軟化温度を「Ｔｓ＞Ｔｄ」とする代わりに、小径マイクロカプセルのカプセル壁を、熱硬化性の素材で構成するようにしてもよい。
このようにしても、記録用紙に転写されたカラー画像が熱定着されるときに無発色の小径マイクロカプセルのカプセル壁が熱硬化するため熱定着の熱で小径マイクロカプセルが無用に破壊されて発色する虞がなく、定着後における安定したカラー画像を維持することができる。
【００５０】
図５は、カラー画像形成装置１の電源及び制御部５における制御部２４の制御回路の構成を説明する図である。制御部（制御回路）２４はインターフェース（Ｉ／Ｆ）５２、印字制御部５３、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５５、ＲＯＭ５６で構成される。インターフェース（Ｉ／Ｆ）５２には、ＲＧＢ（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））入力５７からビデオデータが供給され、ＣＰＵ５４には、操作パネル５８から操作信号が入力する。
【００５１】
インターフェース（Ｉ／Ｆ）５２は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器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）５２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）５２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。
【００５２】
ＣＰＵ５４は、ＲＯＭ５６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５８から入力する操作信号に従って印刷処理を実行する。尚、ＲＡＭ５５はＣＰＵ５４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。
ＣＰＵ５４は、上記インターフェース（Ｉ／Ｆ）５２、及び印字制御部５３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５３は、プリンタコントローラ５９及び印字部６０で構成されている。
【００５３】
図６は、上記印字制御部５３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５９は主走査/副走査制御回路６１、論理和回路６２、発振回路６３、マゼンタ発色制御回路６４Ｍ、シアン発色制御回路６４Ｃ、イエロー発色制御回路６４Ｙ、ブラック発色制御回路６４Ｋで構成されている。一方、印字部６０は前述の光書込ヘッド１１及び超音波ラインヘッド２０で構成されている。
【００５４】
前述のように、インターフェース（Ｉ/Ｆ）５２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）５２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６２に出力される。ここで、論理和回路６２はＣＭＹＫの論理和を計算し、光書込ヘッド１１に出力する。
【００５５】
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１１に出力し、前述の感光体ドラム７に光書込みを行う。したがって、前述の感光体ドラム７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６１から論理和回路６２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１１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。
【００５６】
また、ＣＭＹＫの画素データは、それぞれに対応するマゼンタ発色制御回路６４Ｍ〜ブラック発色制御回路６４Ｋにも供給され、発振回路６３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２０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２０に供給され、前述の感光体ドラム７上に吸着されているカプセルトナーＴに対応する後述する共振周波数の超音波が照射される。
【００５７】
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４６が破壊されて発色する。この場合、マゼンタ発色制御回路６４Ｍから出力される発色信号の周波数ｆが異なるため、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４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、又は４６Ｋのカプセル壁４７のみが破壊される。このメカニズムは、各小径マイクロカプセル４６の外殻径がそれぞれ異なり、破壊する共振周波数が各小径マイクロカプセル４６ごとにそれぞれ異なる為である。
【００５８】
例えば、マゼンタ発色制御回路６４Ｍ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４６Ｍのカプセル壁４７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６４Ｃから出力された発色信号ｆｃは小径マイクロカプセル４６Ｃのカプセル壁４７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６４Ｙ、ブラック発色制御回路６４Ｋから出力される発色信号ｆｙ、ｆｋは、小径マイクロカプセル４６Ｙ又は４６Ｋのカプセル壁４７のみを破壊し、イエロー（Ｙ）、又はブラック（Ｋ）の発色を行う。
【００５９】
図７(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２０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７(a) は、上述した発色現像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。
【００６０】
前述のように、カプセルトナーＴは大径カプセル４５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４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、４６Ｋ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カプセル壁４７が破壊され、内部の発色剤５１が顕色剤４９と混合して反応し、発色する。
【００６１】
例えば、図７(b) は、超音波ラインヘッド２０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２０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で振動する小径マイクロカプセルが破壊されてそれぞれ発色する。
【００６２】
例えば、小径マイクロカプセル４６Ｍのカプセル壁４７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４６Ｃのカプセル壁４７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４６Ｍのカプセル壁４７と小径マイクロカプセル４６Ｃのカプセル壁４７が破壊されると、赤色が発色し、小径マイクロカプセル４６Ｃのカプセル壁４７と小径マイクロカプセル４６Ｙのカプセル壁４７が破壊されると、青色が発色する。
【００６３】
図８は、上記の超音波ラインヘッド２０の外観斜視図である。同図に示す超音波ラインヘッド２０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。
【００６４】
図９(a) は、超音波ラインヘッド２０の上面図であり、同図(b) は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２０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（アース）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（図２の音響レンズ３９と同一）が配設されている。
【００６５】
超音波素子６６−４には個別印加電極６６−３と共通電極６６−５が接続され、個別印加電極６６−３にはそれぞれ個別配線６６−３−１が接続されて、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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カプセル壁５４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。
【００６８】
図１０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１及び図２の中間転写ドラム１４上にカプセルトナーＴが静電付着してカプセルトナー像Ｔ１を形成し、発色現像部において超音波ラインヘッド２０が対峙している位置である。
【００６９】
図１１は、上記超音波素子６６−４の配設構成の一部を拡大してその作用とともに示す図である。同図は、例えば超音波素子「１」〜「６」までを拡大して示している。同図に示すように、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５個又は６個）の超音波素子６６−４を時間遅延させながら駆動する。
【００７０】
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５個）の超音波素子６６−４を時間遅延させて５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５個の各超音波素子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。
【００７１】
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（同図の例では６個）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。これを順次Ａ→Ｂ方向に繰り返すことによって大径マイクロカプセル４５内の小径マイクロカプセル４６のカプセル壁４７への破壊力をＡ→Ｂ方向に移動させることができる。
【００７２】
図１２は、カプセルトナーＴの上記とはやや異なる構成を示す図である。本例のカプセルトナーＴの構成においては、今まで説明したカプセルトナーＴの構成と基本的に同じであるが、本例では、顕色剤４９がいままでのように各小径マイクロカプセル４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、４６Ｋの周面に位置するのではなく、保持層４８内に混入されている。このように構成することにより、カプセルトナーＴの製造を簡単にすることができる。
【００７３】
尚、この場合大径マイクロカプセル４５の直径、及び小径マイクロカプセル４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、４６Ｋの直径は、図３の場合と同じであり、小径マイクロカプセル４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、４６Ｋはそれぞれその直径と、カプセル壁４７の厚さ、材質又は径の大きさによって共振周波数の設定は各小径マイクロカプセル４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、４６Ｋ毎に可能であり、選択的に小径マイクロカプセル４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、４６Ｋを破壊して、画像データに従った発色を行うことができる。
【００７４】
図１３は、上述したカプセルトナーＴに内包される各小径マイクロカプセルの粒度分布と超音波ヘッドから照射される超音波の周波数及びその破壊特性を示す図である。尚、前述の図３では、大径マイクロカプセル４５の直径を５μｍ〜１０μｍ、各小径マイクロカプセル４６の直径を０．５μｍ〜２μｍ程度であると述べたが、図１３に示す各小径マイクロカプセル４６の直径は１．５μｍ〜６．５程度の範囲で構成されている。
【００７５】
このように小径マイクロカプセルの粒度分布を大きくとると、各分布図の上方に示す超音波の共振周波数、すなわち、マゼンタ（の小径マイクロカプセル、以下同様）への共振周波数ｆｍを３３ｋＨｚ、シアンへの共振周波数ｆｃを２７ｋＨｚ、イエローへの共振周波数ｆｙを２２ｋＨｚ、ブラックへの共振周波数ｆｋを１８ｋＨｚというように設定できる。そして、この条件下で、他の小径マイクロカプセル向けの共振周波数とクロストークすることなく、所望の小径マイクロカプセルのカプセル壁４７を選択的に容易に破壊することができ、発色制御が容易となる。
【００７６】
図１４(a) は、カプセルトナーＴ´（大径マイクロカプセル）の上記とは更に異なる構成を示す図であり、同図(b) は、その大径マイクロカプセルに内包される小径マイクロカプセルの構成を代表的にマゼンタの小径マイクロカプセルで示す図である。
同図(a),(b) に示すように、小径マイクロカプセル（例えば、同図(b) の小径マイクロカプセル６７Ｍ）は、カプセル壁４７の内側に発色剤５１が内包され、外側に顕色剤４９が位置する。さらに、カプセル壁４７の内部には、殻６８に内包された気泡６９が封入されている。
【００７７】
この気泡６９を上記のように内包すると、気泡６９周囲の音響インピーダンスを変化させることができる。具体的には、気泡６９の直径と気泡６９を包む殻６８の材質と厚さによって音響インピーダンスは変化し、上記要素を組み合わすことによって、共振周波数を可変することができる。
【００７８】
例えば、気泡６９を内包する場合、前述のカプセル壁６９の直径、厚さ、材質によって設定された共振周波数は、気泡６９の半径や殻６８の材質と厚さによって大きく左右される。したがって、例えば小径マイクロカプセル６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙ、６７Ｋ毎に気泡６９のサイズ半径等を変えることによって、共振周波数を大きく変えることができる。このように構成することにより、小径マイクロカプセル６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙ、６７Ｋの発色の自由度が増し、共振周波数の選択の幅も拡大することになる。
【００７９】
尚、上記気泡６９を内包する含気泡小径マイクロカプセルはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）全てにおいて可能であり、３種類の小径マイクロカプセル６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙを使用する場合、又は２種類の小径マイクロカプセル６７Ｍと６７Ｃ及び６７Ｙと６７Ｋを使用する場合においても適用可能である。また、１種離の小径マイクロカプセル、あるいは５種類以上の小径マイクロカプセルで同様に構成してもよい。
【００８０】
また、図１４(a),(b) に示す小径マイクロカプセル６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙ、６７Ｋの例では気泡６９に殻６８が形成されているが、殻６８を形成しない構成の含気泡小径マイクロカプセルとしてもよい。
図１５は、気泡半径別振幅と周波数依存性を示す図であり、小径マイクロカプセル６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙのカプセル半径の変化率をカプセル毎に異ならせた時の共振周波数を表したものである。例えばマゼンタ（Ｍ）の小径マイクロカプセル６７Ｍの初期半径をＲｍとし、シアン（Ｃ）の初期半径をＲｃとし、イエロー（Ｙ）の小径マイクロカプセル６７Ｙの初期半径をＲｙとした時、それぞれのカプセルの周波数依存性を示す。尚、同図の縦軸はカプセルの振幅（ΔＲ/Ｒo）を示す。
【００８１】
上記設定による実験を多数回繰り返すことによって、最大振幅が５１％以上膨張するとカプセル壁４７に亀裂が生じることが確認された。したがって、同図に示すように、膨張率が６０％を超える周波数（共振周波数）を持つ超音波を照射することによってカプセル壁４７を破壊し、発色剤５１と顕色剤４９を混合反応させて、発色させることができる。
【００８２】
尚、図１５では小径マイクロカプセル６７Ｙに照射する共振周波数を６７ｆ−ｙで示し、小径マイクロカプセル６７Ｍに照射する共振周波数を６７ｆ−ｍで示し、小径マイクロカプセル６７Ｃに照射する共振周波数を６７ｆ−ｃで示している。例えば、図７(b) に示した単一の共振周波数の超音波Ｓを６７ｆ−ｃとすれば、マイクロカプセルＴは小径マイクロカプセル６７Ｃを破壊されてシアン色を発色する。また、図７(c) に示した２つの共振周波数の超音波Ｓ１、Ｓ２をそれぞれ６７ｆ−ｍ、６７ｆ−ｙとすれば、マイクロカプセルＴは小径マイクロカプセル６７Ｍと６７Ｙを破壊されてオレンジ色を発色する。
【００８３】
図１６は、大径マイクロカプセル内に小径マイクロカプセル６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙと更にブラック（Ｋ）の小径マイクロカプセル６７Ｋを含む場合の特性を示す図である。この場合、図１６から分かるように、上記３種の共振周波数と異なる共振周波数６７ｆ−ｋの設定を行い、ブラック（Ｋ）を加えた４種の小径マイクロカプセル６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙ、６７Ｋを選択的に破壊することができる。
【００８４】
図１７は、上記の超音波照射によって小径マイクロカプセル６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙ、６７Ｋが振動する状態を示す図であり、横軸は時間軸を示している。入力した超音波は振動する粗密波としてカプセル壁４７に出力され、その周期に対応してカプセル壁４７の外径が変動し、伸縮と膨張を繰り返す。
【００８５】
同図に示すように、入力する超音波の影響は順次大きくなり、第１波より直ちに最大振幅になるのではなく、数波の入力によって最大振幅に達する。したがって、最適かつ効果的な振動を得る為、各カプセル壁４７には少なくとも数波が必要であり、多くの実験から４〜６波の照射によって最大振幅に達することが分かった。そこで、本実施形態では各小径マイクロカプセル６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙ、６７Ｋに対する超音波照射は少なくとも上記波数分供給される。
【００８６】
さらに、図１７からも判るように、共振周波数Ｒt-1 又はＲt-0.5 の場合と、非共振周波数Ｒt-2 では振動レベルが極端に異なる。したがって、各小径マイクロカプセル６７（６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙ、又は６７Ｋ）に対応する共振周波数を照射することによる、他の小径マイクロカプセル６７（６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙ、又は６７Ｋ）に与える影響は極めて小さく、ターゲットとなる小径マイクロカプセル６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｙ、又は６７Ｋに短時間共振周波数を与えることによって、選択的に効率よくターゲットとなる小径マイクロカプセルを破壊することができる。
【００８７】
図１８は、超音波照射の為の出力パルスを示す図である。上記説明の如く単発の出力ではなく、効果的にカプセル壁４７を破壊する為、例えば画素単位当たり数波（同図の例では４波）の超音波照射を行う。
（実施形態２）
ところで、上述した説明では、超音波を照射するために使用されるエネルギーの大きさについては特に注目しなかったが、実際には、図３又は図１２に示した大径マイクロカプセルの構成で、それに内包される小径マイクロカプセルの粒度分布の構成を図１３に示したごとく広く大きく設定すると、超音波は高周波になるほど減衰が大きくなるため、最も高い周波数側、即ち、最も小粒径側の小径マイクロカプセルは非常に破壊され難くなり、電力的に十分な発色効率が得られない虞がある。また、最も小粒径側の小径マイクロカプセルを十分に発色させるために超音波を照射するエネルギーを大きくすると、電力の消耗が多大となる。
【００８８】
そこで、電力の消耗が多大とはならずに最も小粒径側の小径マイクロカプセルを容易かつ十分に発色させることの出来るカプセルトナーの構成を第２の実施の形態として説明する。
図１９は、第２の実施の形態におけるカプセルトナー（大径マイクロカプセル）の構成を示す図である。尚、この第２の実施の形態において、本例のカプセルトナーを用いるカラー画像形成装置の構成は、使用するカプセルトナーが異なる点を除けば図１、図２、図５及び図６に示したカラー画像形成装置１の構成と同一である。
【００８９】
図１９に示すように、本例のカプセルトナーＴは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを発色する小径マイクロカプセル７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋのうち、イエロー、シアン、ブラックを発色する小径マイクロカプセル７１Ｙ、７１Ｃ、７１Ｋの構成は、図１４(a) に示したカプセルトナーＴのイエロー、シアン、ブラックを発色する小径マイクロカプセル６７Ｙ、６７Ｃ、６７Ｋの構成と同様に、それぞれ他と外径が異なり、殻６８内に気泡６９が封入された含気泡小径マイクロカプセルの構成となっている。
【００９０】
しかし、マゼンタを発色する小径マイクロカプセル７１Ｍのみは、含気泡の構成ではなく且つその粒径が極めて小さく形成されている。勿論、上記４種類の小径マイクロカプセルは、含気泡、非含気泡に拘わり無く内部に所定の発色剤を含有している。
図２０は、上記４色を発色する小径マイクロカプセル７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋの粒度分布と超音波ラインヘッド２０から照射される超音波の周波数及びその破壊特性を示す図である。
【００９１】
同図に示すように、超音波ラインヘッド２０から周波数ｆｃ（＝２７ＭＨｚ）の超音波が照射されると、その共振破壊粒径に対応したシアンを発色する小径マイクロカプセル７１Ｃのカプセル壁が共振破壊され、内部の発色剤と外部の顕色剤とが接触して発色反応が生じ、シアン色が発色する。
【００９２】
同様に超音波ラインヘッド２０から周波数ｆｙ（＝２２ＭＨｚ）の超音波が照射されると、その共振破壊粒径に対応したイエローを発色する小径マイクロカプセル７１Ｙのカプセル壁が共振破壊され、内部の発色剤と外部の顕色剤とが接触して発色反応が生じ、イエロー色が発色する。
【００９３】
更に、超音波ラインヘッド２０から周波数ｆｋ（＝１８ＭＨｚ）の超音波が照射されると、その共振破壊粒径に対応したブラックを発色する小径マイクロカプセル７１Ｋのカプセル壁が共振破壊され、内部の発色剤と外部の顕色剤とが接触して発色反応が生じ、ブラック色が発色する。
【００９４】
これらの小径マイクロカプセル７１Ｙ、７１Ｃ、７１Ｋが発色する周波数の超音波の照射に対して、マゼンタを発色する小径マイクロカプセル７１Ｍだけは、含気泡構造ではないので、共振作用で破壊されることはない。
このマゼンタを発色する小径マイクロカプセル７１Ｍは、マゼンタ、シアン、又はブラックを発色する小径マイクロカプセル７１Ｙ、７１Ｃ、７１Ｋに対する共振破壊周波数よりもはるかに低い周波数ｆｍ（＝０．５ＭＨｚ）の超音波で破壊される。そして、この場合、他の色を発色する小径マイクロカプセル７１Ｙ、７１Ｃ、７１Ｋは上記の低い周波数ｆｍで破壊されることはない。
【００９５】
図２１(a),(b),(c) は、マゼンタを発色する非含気泡の小径マイクロカプセル７１Ｍが低い周波数ｆｍ（＝０．５ＭＨｚ）の超音波で破壊される原理を説明する図であり、同図(d),(e),(f) は、他の色を発色する小径マイクロカプセル７１Ｙ、７１Ｃ、７１Ｋが低い周波数ｆｍでは破壊されない理由を説明する図である。
【００９６】
同図(a) に示すように、マゼンタ発色用の小径マイクロカプセル７１Ｍの平均粒径が、１．０μｍであり且つ内部に気泡を含んでいないとき、図２０に示したように０．５ＭＨｚ程度の低い周波数ｆｍが照射されると、この周波数ｆｍの超音波はキャビテーション発生領域の超音波であり、その超音波エネルギーによって小径マイクロカプセル７１Ｍに内包されるマゼンタの色素オイルの脱気が急激に行われて、図２１(b) に示すように、微小気泡が多量に発生する。
【００９７】
これら発生した微小気泡の容積の総和はマゼンタ発色用の径の小さな小径マイクロカプセル７１Ｍの容積に対して極めて大きいため、急激に発生した気泡が周囲の壁等に衝突してこれを破壊するキャビテーション（cavitation）の現象が発生し、同図(c) に示すように小径マイクロカプセル７１Ｍの外殻が破壊されて内部の発色剤が反応して発色する。
【００９８】
これに対して、例えば同図(d) に示すシアン発色用の小径マイクロカプセル７１Ｃのように、平均粒径が、３．０μｍと大きく且つ内部に気泡を含んでいる含気泡構成の小径マイクロカプセルでは、たとえ０．５ＭＨｚ程度のエネルギーの小さな低い周波数の超音波が照射されても、初めから包含されている内部の大きな気泡が超音波を吸収してしまうため、大きな脱気は殆ど起こらず、たとえ、図２１(e) に示すように、微小気泡が発生したとしても、その気泡の総量はシアン発色用の小径マイクロカプセル７１Ｃの容積に比べてはるかに小さく、このためカプセル壁の破壊には至らない。他の平均粒径が大きく且つ含気泡構成の小径マイクロカプセルについても同様である。
【００９９】
（実施形態３）
ところで、超音波による発色現像では、超音波の照射部とカプセルトナー像Ｔ１との間に気体相を介在させないようにすることが発色現像のエネルギー効率を向上させることになることは前述した。
【０１００】
上述した第１及び第２の実施の形態では、カラー画像形成装置１は、超音波ヘッドユニット１７のスリーブ３４の表面に、液体塗布装置３６から液体Ｂ３８を塗布して、この液体Ｂ３８で発色現像部のカプセルトナー像Ｔ１を覆うようにしてカプセルトナー像Ｔ１から気体相を除去するようにしているが、このように全体の構成が複雑になるような液体塗布装置３６を設けることなく、したがって消耗品としての維持費が必要な液体Ｂ３８を用いることなく、発色現像部のカプセルトナー像Ｔ１から気体相を除去する方法がある。以下、これを第３の実施の形態として説明する。
【０１０１】
図２２は、第３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。尚、同図には、図１及び図２に示したカラー画像形成装置の構成と同一機能の構成部分には図１及び図２と同一の番号を付与して示している。また、図２２には、図１では図示を省略した攪拌部材７２と供給ローラ７３を図示している。また、本例では、図１及び図２で示した液体塗布装置３６が除去されている。つまりスリーブ３４の表面に液体Ｂ３８を塗布しない構成となっている。
【０１０２】
この構成においては、液体塗布装置３６に代わって、ケース７４とこのケース７４内に常温よりも低音の冷却空気を送風する冷却装置７５が設けられる。ケース７４は、感光体ドラム７、クリーナ８、初期化帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、及び下部の現像ローラ１３も含むカプセルトナーホッパ１２全体、並びに中間転写ローラ１４の発色前のカプセルトナー像Ｔ１が転写される中間転写部などの構成全体を囲い込むように設けられ、冷却装置７５から内部に吹き込まれる冷却空気によって低温の空気に満たされた低温室７６を形成している。
【０１０３】
これにより、この低温室７６内で冷却空気によりカプセルトナーホッパ１２を介して冷却されたカプセルトナーＴは、同じく低温室７６内で冷却空気により冷却されている現像ローラ１３上から、これも同じく低温室７６内で冷却空気により冷却されている感光体ドラム７上に配置現像されて冷却されたカプセルトナー像Ｔ１となり、このカプセルトナー像Ｔ１は、これも同じく低温室７６内で冷却空気により冷却されている中間転写部で中間転写ローラ１４上に転写される。
【０１０４】
このように中間転写ローラ１４に転写された常温よりも低い温度で冷却されているカプセルトナー像Ｔ１は、中間転写ローラ１４によって回転搬送され、低温室７６から搬出されて常温の外気に曝されながら発色現像部へと搬送される。
この低温室７６から発色現像部まで搬送される間に、高温の外気と低温のカプセルトナー像Ｔ１との温度差により発生した水滴がカプセルトナー像Ｔ１に付着する。これにより、カプセルトナー像Ｔ１は、気体相が除去された状態となって発色現像部に到達する。そして付着した水滴を介して効率よく超音波を照射されて発色する。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【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】第１の実施形態のカラー画像形成装置における超音波ヘッドユニットを中心とした構成を拡大して示す図である。
【図３】第１の実施形態のカラー画像形成装置に用いられるカプセルトナーＴの構造を示す図である。
【図４】カプセルトナーＴに内包され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】第１の実施形態のカラー画像形成装置の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】制御部の制御回路における印字制御部の具体的な回路ブロック図である。
【図７】(a),(b),(c) はカプセルトナーＴ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８】超音波ラインヘッドの外観斜視図である。
【図９】(a) は超音波ラインヘッドの上面図、(b) はその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１０】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１１】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１２】顕色剤が各カプセル壁の周面に位置するのではなく保持層内に混入されているカプセルトナーの他の構成の例を示す図である。
【図１３】カプセルトナーに内包される各小径マイクロカプセルの粒度分布と超音波ヘッドから照射される超音波の周波数及びその破壊特性を示す図である。
【図１４】(a) はカプセルトナーの更に異なる構成を示す図、(b) はそれに内包される小径マイクロカプセルの構成を代表的にマゼンタの小径マイクロカプセルで示す図である。
【図１５】大径マイクロカプセル内に３色の小径マイクロカプセルを含む場合の気泡半径別振幅と周波数依存性を示す図である。
【図１６】大径マイクロカプセル内に更にブラック（Ｋ）の小径マイクロカプセルを加えた４色の小径マイクロカプセルを含む場合の特性を示す図である。
【図１７】超音波照射によって複数種の小径マイクロカプセルが振動する状態を示す図である。
【図１８】超音波照射のための出力パルスを示す図である。
【図１９】第２の実施の形態におけるカプセルトナー（大径マイクロカプセル）の構成を示す図である。
【図２０】第２の実施の形態におけるカプセルトナーの４色を発色する小径マイクロカプセルの粒度分布と超音波ラインヘッドから照射される超音波の周波数及びその破壊特性を示す図である。
【図２１】(a),(b),(c) は非含気泡の小さな径の小径マイクロカプセルが低い周波数の超音波で破壊される原理を説明する図、(d),(e),(f) は含気泡の大きな径の小径マイクロカプセルが低い周波数では破壊されない理由を説明する図である。
【図２２】第３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。
【符号の説明】
【０１０６】
１      カラー画像形成装置
２      画像形成部
３      給紙部
４      用紙搬送案内部
５      電源及び制御部
６      定着部
７      感光体ドラム
８      クリーナ
９      初期化帯電ローラ
１１    光書込ヘッド
１２    カプセルトナーホッパ
１３    現像ローラ
１４    中間転写ドラム
１５    吸水クリーナ
１６    転写ローラ
１７    超音波ヘッドユニット
１８    給紙カセット
１９    給紙コロ
２０    超音波ラインヘッド
Ｐ      記録用紙
２１    搬送ローラ対
２２    ガイド板
２３    電源部
２４    制御部（制御回路）
２５    熱定着ローラ
２６    オイル供給ローラ
２７    押圧補助ローラ
２８    ユニットハウジング
２９    搬出ローラ対
３１    搬出ガイド板
３２    ヘッドケース
３３    パイプ
３４    スリーブ
３５    液体Ａ
３６    液体塗布装置
３７    塗布ローラ
３８    液体Ｂ
３９    音響レンズ
４１    超音波伝播材
４２    基材
４３    ゴム層
４５    大径マイクロカプセル
Ｔ      カプセルトナー
Ｔ１    カプセルトナー像
Ｔ２    カラートナー像
４６（４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｙ、４６Ｋ）  小径マイクロカプセル
４７    カプセル壁
４８    保持層
４９    顕色剤
５１    発色剤
５２    インターフェース（Ｉ/Ｆ）
５３    印字制御部
５４    ＣＰＵ
５５    ＲＡＭ
５６    ＲＯＭ
５７    ＲＧＢ入力
５８    操作パネル
５９    プリンタコントローラ
６０    印字部
６１    主走査/副走査制御回路
６２    論理和回路
６３    発振回路
６４Ｍ  マゼンタ発色制御回路
６４Ｃ  シアン発色制御回路
６４Ｙ  イエロー発色制御回路
６４Ｋ  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
６６−３−１  個別配線
６６−４  超音波素子
６６−５  共通電極
６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋ  小径マイクロカプセル
６８    殻
６９    気泡
７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ  小径マイクロカプセル
７２    攪拌部材
７３    供給ローラ
７４    ケース
７５    冷却装置
７６    低温室
【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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