(57)【要約】【課題】色ごとのインクの管理が無用で使い勝手が良く且つインクに無駄の生じないカラーインクジェット記録装置及びカラーインクジェット記録方法を提供する。【解決手段】単一のインクカートリッジ４０に一種類の無色インク４２（マイクロカプセル含有インク）を収容する。無色インク４２は溶媒５２中にマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックを発色する４種類の小径マイクロカプセル５３（５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、５３ｋ）がランダムに分散して構成される。これらの小径マイクロカプセル５３は所定周波数の超音波によって破壊可能な小径カプセル壁５４で囲繞されている。印字ヘッド３１のインク吐出ノズル４３から４色の画像信号のオア信号に基づいて無色インク４２のインク滴が用紙４１の記録面に吐出され、超音波ラインヘッドユニット３９からの画像信号に応じた所定周波数の超音波の照射によって発色し、カラー画像４２ａが形成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の共振周波数の超音波によって破壊可能なカプセル保護壁で囲繞された複数種の小径マイクロカプセルを溶媒中に分散したマイクロカプセル含有インクを用いるカラーインクジェット記録装置であって、
画像情報に対応して前記マイクロカプセル含有インクをインク滴としてインク吐出口より用紙に吐出し付着させるインク滴吐出手段と、
前記用紙に付着したマイクロカプセル含有インクに対し、画像情報の色成分情報に対応した所定の共振周波数の超音波を付与して前記複数種の小径マイクロカプセルのうち所定の小径マイクロカプセルのカプセル保護壁を破壊することにより、前記用紙に付着したマイクロカプセル含有インクを所望の色に発色させるインク発色手段と、
を有することを特徴とするカラーインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インク発色手段は、超音波ラインヘッドであり、前記用紙の前記インク滴が付着した反対側面に当接して前記インク滴に対し前記用紙を介して前記超音波を付与することを特徴とする請求項１記載のカラーインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記超音波ラインヘッドは、前記用紙の搬送を案内する用紙案内部材を兼ねていることを特徴とする請求項２記載のカラーインクジェット記録装置。
【請求項４】
所定の共振周波数の超音波によって破壊可能なカプセル保護壁で囲繞された複数種の小径マイクロカプセルを溶媒中に分散したマイクロカプセル含有インクを用いるカラーインクジェット記録方法であって、
画像情報に対応して前記マイクロカプセル含有インクをインク滴としてインク吐出口より用紙に吐出し付着させるインク滴吐出工程と、
前記用紙に付着したマイクロカプセル含有インクに対し、画像情報の色成分情報に対応した所定の共振周波数の超音波を付与して前記複数種の小径マイクロカプセルのうち所定の小径マイクロカプセルのカプセル保護壁を破壊することにより、前記用紙に付着したマイクロカプセル含有インクを所望の色に発色させるインク発色工程と、
を含むことを特徴とするカラーインクジェット記録方法。
【請求項５】
前記インク発色工程は、前記用紙の前記インク滴が付着した反対側面に当接した超音波ラインヘッドにより前記インク滴に対し前記用紙を介して前記超音波を付与する工程であることを特徴とする請求項４記載のカラーインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーインクジェット記録装置、及びカラーインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット方式のフルカラープリンタが広く用いられている。このインクジェット方式によるプリンタには、発熱素子が発生する気泡の力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式や、ピエゾ抵抗素子（圧電素子）の変形によってインク滴を飛ばすピエゾ方式等がある。
【０００３】
フルカラー印字では、通常、減法混色の三原色であるイエロー（黄色）、マゼンタ（赤色染料名）及びシアン（緑味のある青色）の３色のインクを用い、必要に応じて、文字や画像の黒色部分に専用されるブラック（黒）を加えた４色のインクを用いて行なわれる。
これらは、色材たるインクを印字ヘッドのインク吐出ノズルからインク滴にして噴射させて、そのインク滴を紙、布などの被記録材に吸収させて文字や画像等の記録（印字、印刷）を行なうものであり、特別な定着処理を要することなく、構成も簡単で、個人用のプリンタとして広く使用されている。（例えば、特許文献１参照。）
図９は、そのような従来のフルカラー印字を行うインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという）の構成を模式的に示す斜視図である。同図に示すプリンタ１は、家庭で個人的に使用される小型のプリンタであり、キャリッジ２に印字を実行する印字ヘッド３とインクを収容しているインクカートリッジ４が取り付けられている。
【０００４】
キャリッジ２は、一方ではガイドシャフト５により滑動自在に支持され、他方では歯付き駆動ベルト６に固着している。これにより、印字ヘッド３及びインクタンク４は、図の両方向矢印Ｂで示す装置本体（プリンタ１）の幅方向、つまり印字の主走査方向に往復駆動される。この印字ヘッド３と装置本体の不図示の制御装置との間にフレキシブル通信ケーブル７が接続され、このフレキシブル通信ケーブル７を介して制御装置から印字データと制御信号が印字ヘッド３に送出される。
【０００５】
この印字ヘッド３に対向し、印字ヘッド３の上記主走査方向に延在して、装置本体のフレーム８の下端部にプラテン９が配設されている。このプラテン９に接して用紙１０が給紙ローラ対１１（下のローラは用紙１０の陰になっていて図では見えない）と排紙ローラ対１２（下のローラは同様に陰になって見えない）により図の矢印Ｃで示す印字副走査方向（図の斜め左下方向）に間欠的に搬送される。
【０００６】
この用紙１０の間欠搬送の停止期間中に、印字ヘッド３は、モータ１３により歯付き駆動ベルト６及びキャリッジ２を介して駆動されながら、用紙１０に近接した状態でインク滴を噴射して紙面に印字する。この用紙１０の間欠搬送と印字ヘッド３による往復移動時の印字との繰り返しによって用紙１０の全面に印字を行う。そして、印字で消費されたインクは、インクカートリッジ４から印字ヘッド３に補給される。
【０００７】
印字ヘッド３とインクカートリッジ４の構成では、キャリッジに印字ヘッド３が固定されていて、この印字ヘッド３にインクカートリッジ４が着脱自在に係合して一体化するようになっているものや、又は印字ヘッド３とインクカートリッジ４とが共にヘッドユニットとして初めから一体に構成されてキャリッジ２に着脱自在に固定されるものとがある。図９に示すプリンタ１は、印字ヘッド３とインクカートリッジ４とがヘッドユニットとして一体に構成されているものを示している。
【０００８】
この図９に示すインクカートリッジ４は、内部が３つのインク室１４に別れており、各インク室１４の中には、特には図示しないが、インクが重力で外部に無用に流出しない程度の適度の状態でインクを保持するための多孔質材料からなるインク吸収部材が配設され、マゼンタ、シアン、イエローの３色のインクが夫々充填されている。
【０００９】
これら３つに仕切られたインク室１４の下部には、それぞれ印字ヘッド３にインクを補給するインク補給孔が形成されている。各インク室１４の上記３色のインクは、インク補給孔からインク流路を通じて、印字ヘッド３の各色に対応するインク吐出ノズル列に夫々補給される。
【００１０】
図１０は、従来の印字ヘッドとインクカートリッジが別体型のフルカラーインクジェットプリンタの構成を模式的に示す斜視図である。同図に示すプリンタ１５は、印字ヘッド１６がキャリッジ１７に保持されて、プラテンローラ１８と対向している。キャリッジ１７は、ガイドシャフト１９により滑動自在に保持され、歯付きベルト２１に係合している。歯付きベルト２１は、モータ２２が正逆両方向に回転することにより不図示のギアを介して正逆に回転駆動される。これにより、印字ヘッド１６は、プラテンローラ１８に沿って、用紙２３の図の両方向矢印Ａで示す幅方向（主走査方向）に摺動しながら用紙２３に文字や画像等を印字する。
【００１１】
プラテンローラ１８は、補助ローラ２４との間に用紙２３を挟持し、モータ２５に駆動されて用紙２３を縦方向（副走査方向）へ間欠的に搬送し、これによって印字ヘッド１６による印字が行順次に進行する。
上記のキャリッジ１７には黒インクカートリッジ２６とカラー用インクカートリッジ２７の２種類のインクカートリッジが着脱自在に装着されている。黒インクカートリッジ２６には黒インクが収容されており、カラー用インクカートリッジ２７は内部が３つのインク室に分かれて、イエロー、マゼンタ、及びシアンの３色のインクが収容されている。
【００１２】
上記２例のプリンタは、いずれも発熱素子が発生する気泡の力やピエゾ抵抗素子の変形による力でインク滴を飛ばすものであるが、他には、インクの自由表面に超音波を集束させ、そのエネルギーによって自由表面からインク液滴を吐出させる所謂音響インクジェットプリンタも知られている。（例えば、特許文献２参照。）
また、上記のような従来のカラー画像の形成方式に対し、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。（例えば、特許文献３参照。）
【特許文献１】特開２０００−３３４９７５号公報（段落［００１０］〜［００１２］、図１０）
【特許文献２】特開２００１−３０１１５６号公報（段落［００３９］〜［００４２］）、図２）
【特許文献３】特開平１１−５８８３２号公報（段落［００２７］〜［００３６］）、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来のインクジェット方式のフルカラープリンタは、印刷を行うと、印刷の内容によって、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のインクの使用量がそれぞれ異なって、それぞれ別のタイミングでインクの補充またはインクカートリッジの入れ換えが必要であり、色ごとのインクカートリッジの管理が面倒であるという問題を有している。
【００１４】
特に３色（マゼンタ、シアン、イエロー）のインクカートリッジを一体型のインクカートリッジにしたものでは、１色でも使い尽くすと他の色のインクが残っていてもインクカートリッジを交換しなければならないから、使用者にとって維持費としての経済的負担が大きいという問題がある。
【００１５】
また、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、インクの使用形態に無駄が見られ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、装置の複雑化が避けられないという問題を有している。
【００１６】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、色ごとのインクの管理が無用で使い勝手が良く且つインクに無駄の生じないカラーインクジェット記録装置及びカラーインクジェット記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
先ず、第１の発明のカラーインクジェット記録装置は、所定の共振周波数の超音波によって破壊可能なカプセル保護壁で囲繞された複数種の小径マイクロカプセルを溶媒中に分散したマイクロカプセル含有インクを用いるカラーインクジェット記録装置であって、画像情報に対応して上記マイクロカプセル含有インクをインク滴としてインク吐出口より用紙に吐出し付着させるインク滴吐出手段と、上記用紙に付着したマイクロカプセル含有インクに対し、画像情報の色成分情報に対応した所定の共振周波数の超音波を付与して上記複数種の小径マイクロカプセルのうち所定の小径マイクロカプセルのカプセル保護壁を破壊することにより、上記用紙に付着したマイクロカプセル含有インクを所望の色に発色させるインク発色手段と、を有して構成される。
【００１８】
上記インク発色手段は、例えば超音波ラインヘッドであり、上記用紙の上記インク滴が付着した反対側面に当接して上記インク滴に対し上記用紙を介して上記超音波を付与するように構成される。
また、上記超音波ラインヘッドは、例えば上記用紙の搬送を案内する用紙案内部材を兼ねて構成される。
【００１９】
次に、第２の発明のカラーインクジェット記録方法は、所定の共振周波数の超音波によって破壊可能なカプセル保護壁で囲繞された複数種の小径マイクロカプセルを溶媒中に分散したマイクロカプセル含有インクを用いるカラーインクジェット記録方法であって、画像情報に対応して上記マイクロカプセル含有インクをインク滴としてインク吐出口より用紙に吐出し付着させるインク滴吐出工程と、上記用紙に付着したマイクロカプセル含有インクに対し、画像情報の色成分情報に対応した所定の共振周波数の超音波を付与して上記複数種の小径マイクロカプセルのうち所定の小径マイクロカプセルのカプセル保護壁を破壊することにより、上記用紙に付着したマイクロカプセル含有インクを所望の色に発色させるインク発色工程と、を含んで構成される。
【００２０】
上記インク発色工程は、例えば上記用紙の上記インク滴が付着した反対側面に当接した超音波ラインヘッドにより上記インク滴に対し上記用紙を介して上記超音波を付与する工程であるように構成される。
【発明の効果】
【００２１】
上記のように、本発明によれば、単一のインクカートリッジに収容されている一種類のマイクロカプセル含有インクを用いて４色の任意の色を発色させてフルカラー印刷を行なうことができるので、色ごとのインクの管理が不要で手数がかからず使い勝手の良いカラーインクジェット記録装置及びカラーインクジェット記録方法を提供することが可能となる。
【００２２】
またインクが一種類であるので、従来の３色のインクカートリッジ一体型のように使い切った色のインクと共に使い切らない残りの色インクを廃棄するというような無駄が無くなって経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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、一実施の形態におけるカラーインクジェット記録装置の主要部の構成を示す斜視図である。同図に示すように、カラーインクジェット記録装置３０は、印字ヘッド３１、キャリッジ３２、ガイドシャフト３３、歯付きベルト３４、モータ３５から成るキャリッジ駆動系と、プラテンローラ３６、補助ローラ３７、モータ３８、超音波ラインヘッドユニット３９から成る用紙搬送・印刷系とから構成されている。上記のキャリッジ３２には、詳しくは後述するただ１種類の無色インクを収容した１個のインクカートリッジ４０が着脱自在に装着されている。
【００２４】
上記の印字ヘッド３１、キャリッジ３２、ガイドシャフト３３、歯付きベルト３４、モータ３５、プラテンローラ３６、補助ローラ３７、及びモータ３８の構成及び機能は、図１０に示したプリンタ１５の印字ヘッド１６、キャリッジ１７、ガイドシャフト１９、歯付きベルト２１、モータ２２、プラテンローラ１８、補助ローラ２４、モータ２５の構成及び機能と同一である。
【００２５】
図１に示すカラーインクジェット記録装置３０が、図１０に示したプリンタ１５と異なる点は、上述のようにキャリッジ３２にただ１種類の無色インクを収容した１個のインクカートリッジ４０が着脱自在に装着される点と、用紙４１を搬送するプラテンローラ３６の用紙搬送方向下流側に超音波ラインヘッドユニット３９が配置されている点である。
【００２６】
上記の超音波ラインヘッドユニット３９は、用紙４１の下面から当接して支持し、用紙４１を搬送方向へ案内すると共に、印字ヘッド３１から用紙４１の記録面（表面）に画像情報に応じて吐出された無色インク４２に、所定の超音波を用紙４１の裏面から用紙４１を介して照射して、画像情報に応じた色に発色した発色インク４２ａを形成させる。
【００２７】
図２(a) 〜(e) は、上記印字ヘッド３１のインク吐出ノズルにより無色インク４２のインク滴が用紙４１に吐出されるときの動作状態を示す図である。
先ず、図２(a) に示す待機状態において、印字ヘッド３１のインク吐出ノズル４３内にインクカートリッジ４０から連結路４４を介して供給される無色インク４２は、インク吐出ノズル４３の吐出口４３ａでメニスカス４２−１を形成している。
【００２８】
この状態で、発熱素子４５が、不図示の制御装置からの画像情報に応じた通電により発熱駆動されると、発熱素子４５上と無色インク４２との界面に極微の多数の核気泡が発生し、これら多数の核気泡が合体して、同図(b) に示すように、膜気泡４６が発生する。
そして、同図(c) に示すように、上記の膜気泡４６が断熱膨脹により更に大きな膜気泡４６´に成長して、インク吐出ノズル４３内の無色インク４２を吐出口４３ａ側とインクカートリッジ４０とに分断する。
【００２９】
この後、膜気泡４６´が、同図(d) に示すように、更に大きな膜気泡４６″に成長し、その圧力により周囲の無色インク４２を押し遣り、これにより、インク吐出ノズル４３から押し出されて大きく外部に突出した無色インク突出部４２−２が形成され、更なる膜気泡４６″の成長で、無色インク突出部４２−２がインク吐出ノズル４３の吐出口４３−ａから千切れ、無色インク滴４２−３となって吐出され、図１に示す用紙４１に向かって飛翔し、用紙４１の記録面に着弾する。
【００３０】
この後、膜気泡４６″は、急速に縮小して消滅し、図２(a) の状態に戻る。この動作周期はおよそ３００μｓｅｃ以下である。
図３は、印字ヘッド３１のインク吐出ノズル４３、用紙４１、超音波ラインヘッドユニット３９との位置関係及び動作状態を示す図である。尚、図３は、これらの位置関係を図１の矢印Ｄ方向から見た図である。尚、図３には、図１及び図２に示した構成と同一の構成部分には図１及び図２と同一の番号を付与して示している。
【００３１】
図３に示す位置関係において、用紙４１は矢印Ｅ方向に搬送される。この用紙４１に対してインク吐出ノズル４３から吐出された無色インク滴４２−３が着弾して、用紙４１の記録面に無色インク画像４２−４（図１では用紙上の無色インク４２として示したもの）を形成する。
【００３２】
尚、図３ではインク吐出ノズル４３を１個しか示していないが、図１に示す印字ヘッド３１のインク吐出面（図１では下向きの面であるため蔭になって見えない）には、例えば４０μｍφの吐出口を有するインク吐出ノズル４３が適宜の間隔で図の紙面奥行き方向に数十個並んで設けられている。そして、これらのインク吐出ノズル４３から、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像情報のオア情報に応じて、上記の無色インク滴４２−３が吐出される。
【００３３】
この用紙４１の搬送方向下流側に配置されている超音波ラインヘッドユニット３９は、図の紙面奥行き方向に延在して配置された円筒状で樹脂製のヘッドケース４７と、その内部に収容されヘッドケース４７の円筒軸に沿って配置された保持部４８と、この保持部４８の先端に、その長手方向に沿って保持された超音波ラインヘッド４９から成る。
【００３４】
超音波ラインヘッドユニット３９のヘッドケース４７は用紙４１の幅方向（搬送方向と直角な方向）に沿って用紙４１の裏面に摺接しており、この摺接部分でヘッドケース４７の外壁と用紙４１の裏面との間に間隙が出来ないように全体が構成されている。
超音波ラインヘッド４９は、用紙４１に向けて所定の周波数の超音波５１を照射する。特には図示しないが、超音波ラインヘッド４９の超音波照射部とヘッドケース４７の内壁との間には液体が充填されている。
【００３５】
殆ど全ての液体又は固体は超音波を効率よく強力に伝達する機能を有している。上記の超音波ラインヘッド４９から照射された超音波は上記の液体を介してヘッドケース４７の内壁から外壁へと効率よく伝達される。
そして、この超音波は、ヘッドケース４７から用紙４１の裏面から表面へ、その表面に密着する無色インク画像４２−４へと効率よく伝達される。これにより、無色インク画像４２−４が所定の色に発色して発色インク４２ａによるカラー画像が形成される。
【００３６】
ここで、本発明のカラーインクジェット記録装置３０において使用される無色インク４２について説明する。
図４(a),(b) は、上記のカラーインクジェット記録装置３０において用いられる無色インク４２の構成を示す図である。同図(a) は、インク４２（無色インク４２、以下同様）内において溶媒中に分散した小径マイクロカプセルを示す図であり、同図(b) は、他の例として同じくインク４２′内において溶媒中に分散した大径マイクロカプセルの支持剤に内包される小径マイクロカプセルを示す図である。以下の説明において、インク４２というときは、同図(a),(b) のいずれをも指すものとする。
【００３７】
同図(a) に示すインク４２は、溶媒５２中に複数種類（本例では４種類）の小径マイクロカプセル５３（５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、５３ｋ）をランダムに分散して構成される。小径マイクロカプセル５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、及び５３ｋは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックを発色するカプセルである。これらの小径マイクロカプセル５３は、所定の刺激（本例では後述するように超音波）によって破壊可能な小径カプセル壁５４で囲繞されている。
【００３８】
また、同図(b) に示すインク４２´は、溶媒５２中に大径マイクロカプセル５５をほぼ均等に分散して構成される。大径マイクロカプセル５５内には、同図(a) と同様の４種類の小径マイクロカプセル５３（５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、５３ｋ）が保持剤５６中にランダムに分散されている。尚、同図(b) の小径マイクロカプセル５３ｃ´は、シアンに発色した状態を模式的に示している。
【００３９】
尚、上記のインク４２及び４２´は、いずれも発色前は、無色あるいは白系統の色をしている。
同図(a),(b) に示す小径マイクロカプセル５３の直径は、例えば０．５μｍ〜２μｍ程度である。また、同図(b) に示す大径マイクロカプセル５５の直径は例えば５μｍ〜１０μｍで構成され、これに内包される小径マイクロカプセル５３は、それぞれの合計の体積が他とほぼ同一になるように、それぞれの個数が設定されている。
【００４０】
図５は、上記小径マイクロカプセル５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、及び５３ｋの構造を説明する図である。小径マイクロカプセル５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、５３ｋは、上述したように小径カプセル壁５４で覆われ、この小径カプセル壁５４内に一方の反応性物質である発色剤５７を内包し、小径カプセル壁５４の外側を他方の反応性物質である顕色剤５８が覆っている。
【００４１】
そして、これら小径マイクロカプセル５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、５３ｋの小径カプセル壁５４の直径及び厚さ、あるいは材質が、それぞれ異なっている。このように小径カプセル壁５４の直径、厚さ又は材質が異なって構成されていることにより、小径マイクロカプセル５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、５３ｋは、それぞれその小径カプセル壁５４を破壊する超音波の共振周波数を異ならせている。これにより、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。また、小径カプセル壁５４の直径、厚さ、及び材質を異ならせることにより、異なる直径、厚さ、又は材質に対応して破壊の共振周波数も可変できるので、詳細な共振周波数の設定が可能となっている。
【００４２】
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５４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５４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５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、５３ｋはそれぞれ共振周波数が異なるように設計されている。
【００４３】
これにより、所定の刺激としての所定の共振周波数の超音波の照射により、４種類の小径マイクロカプセル５３のうちの所定の小径マイクロカプセル５３（例えば図４(a),(b) に示したシアンの小径マイクロカプセル５３ｃ（５３ｃ´））の小径カプセル壁５４が破壊されて、発色剤５７と顕色剤５８とが互いに拡散混合してシアンの発色反応が生じる。
【００４４】
尚、各小径マイクロカプセル５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、５３ｋ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。
図６は、上記の小径カプセル壁５４を破壊する超音波を発振する超音波ラインヘッド４９の外観斜視図である。同図に示す超音波ラインヘッド４９は、その長手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。
【００４５】
図７(a) は、超音波ラインヘッド４９の上面図であり、同図(b) はその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。
本例の超音波ラインヘッド４９は、同図(c),(d) に示すように、担持体５９内に５層の部材を積層して構成される。最下層（第５層）には共通電極６１−５（アース）が配設され、第４層には圧電素子である超音波素子６１−４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６１−３が配設され、第２層には超音波素子６１−４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６１−２が配設され、更に第１層には音響レンズ６１−１が配設されている。
【００４６】
超音波素子６１−４には、個別印加電極６１−３と共通電極６１−５が接続され、所望の小径カプセル壁５４を破壊する超音波を発振するための超音波出力信号が供給される。超音波素子６１−４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。
【００４７】
超音波素子６１−４で励起された超音波振動は音響インピーダンス整合層６１−２を通して音響レンズ６１−１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６１−２は上記のように、超音波素子６１−４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。
【００４８】
図８は、上記超音波素子６１−４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６個の超音波素子６１−４を「１」〜「６」までの番号を付して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６１−４は間隔ｄを有して配設されており、同時にｍ個の超音波素子６１−４を時間遅延させながら駆動する。
【００４９】
例えば、同図に示すＡ点について考えると、同時にｍ個（例えば奇数の５個）の超音波素子６１−４（「１」〜「５」）を時間遅延させて５個の超音波素子６１−４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６１−４とＡ点の距離、「２」の超音波素子６１−４とＡ点の距離、「３」の超音波素子６１−４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６１−４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。
【００５０】
また、上記Ａ点に限らず超音波素子６１−４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６１−４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６１−４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。すなわち、同時にｍ個（例えば偶数の６個）の超音波素子６１−４（「１」〜「６」）を時間遅延させて６個の超音波素子６１−４の中心（Ｂ点）に強力な超音波をあてる。これを順次Ａ→Ｂ方向に繰り返すことによってインク４２内の小径マイクロカプセル５３の小径カプセル壁５４への破壊力をＡ→Ｂ方向に移動させることができる。
【００５１】
これにより、図１及び図３に示したように、単一のインクカートリッジ４０に収容されている一種類のマイクロカプセル含有インクを用いて用紙４１の面に無色インクの画像（無色インク４２、無色インク画像４２−４）を形成し、この無色インクを所望の色に発色させて（発色インク４２ａ）、フルカラー印刷を行なうことができる。
【００５２】
このように、単一のインクカートリッジ４０に収容されている一種類のマイクロカプセル含有インクを用いるので、色ごとのインクの管理が不要で手数がかからず使い勝手の良いカラーインクジェット記録装置及びカラーインクジェット記録方法を提供することが可能となる。
【００５３】
また、インクが一種類であるので、従来の３色のインクカートリッジ一体型のように使い切った色のインクと共に使い切らない残りの色インクを廃棄するというような無駄が無くなって経済的である。
また、図３に示したインク吐出ノズル４３からは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像情報のオア情報に応じた位置に無色インク滴４２−３が吐出されるので、マイクロカプセル含有インクを特殊用紙の全面に塗布するような無駄がなく経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】一実施の形態におけるカラーインクジェット記録装置の主要部の構成を示す斜視図である。
【図２】(a) 〜(e) はカラーインクジェット記録装置の印字ヘッドのインク吐出ノズルにより無色インクのインク滴が用紙に吐出されるときの動作状態を示す図である。
【図３】カラーインクジェット記録装置における印字ヘッドのインク吐出ノズル、用紙、及び超音波ラインヘッドユニットとの位置関係及び動作状態を示す図である。
【図４】(a),(b) はカラーインクジェット記録装置において用いられる無色インクの構成を示す図である。
【図５】小径マイクロカプセルの構造を説明する図である。
【図６】小径マイクロカプセルの小径カプセル壁を破壊する超音波を発振する超音波ラインヘッドの外観斜視図である。
【図７】(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８】超音波ラインヘッドの超音波素子の配設構成の一部とその作用を説明する拡大図である。
【図９】従来のフルカラー印字を行う印字ヘッドとインクカートリッジ一体型のインクジェットプリンタの構成を模式的に示す斜視図である。
【図１０】従来のフルカラー印字を行う印字ヘッドとインクカートリッジ別体型のインクジェットプリンタの構成を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１      プリンタ
２      キャリッジ
３      印字ヘッド
４      インクカートリッジ
５      ガイドシャフト
６      歯付き駆動ベルト
７      フレキシブル通信ケーブル
８      本体フレーム
９      プラテン
１０    用紙
１１    給紙ローラ対
１２    排紙ローラ対
１３    モータ
１４    インク室
１５    プリンタ
１６    印字ヘッド
１７    キャリッジ
１８    プラテンローラ
１９    ガイドシャフト
２１    歯付きベルト
２２    モータ
２３    用紙
２４    補助ローラ
２５    モータ
２６    黒インクカートリッジ
２７    カラー用インクカートリッジ
３０    カラーインクジェット記録装置
３１    印字ヘッド
３２    キャリッジ
３３    ガイドシャフト
３４    歯付きベルト
３５    モータ
３６    プラテンローラ
３７    補助ローラ
３８    モータ
３９    超音波ラインヘッドユニット
４０    インクカートリッジ
４１    用紙
４２、４２′  無色インク
４２−１  メニスカス
４２−２  無色インク突出部
４２−３  無色インク滴
４２−４  無色インク画像
４２ａ    発色インク
４３    インク吐出ノズル
４３ａ    吐出口
４４    連結路
４５    発熱素子
４６    膜気泡
４７    ヘッドケース
４８    保持部
４９    超音波ラインヘッド
５１    超音波
５２    溶媒
５３（５３ｍ、５３ｃ、５３ｙ、５３ｋ）  小径マイクロカプセル
５３ｃ´  シアン発色小径マイクロカプセル
５４    小径カプセル壁
５５    大径マイクロカプセル
５６    保持剤
５７    発色剤
５８    顕色剤
５９    担持体
６１−１  音響レンズ
６１−２  音響インピーダンス整合層
６１−３  個別印加電極
６１−４  超音波素子
６１−５  共通電極
【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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