JP2811756B2 - ゲート制御による画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインキ、塗料など顔料を含む液体を用いた新
規な画像形成装置に関するものである。

［従来の技術］ 現在、実用化されている画像形成法の代表的なものは
銀塩写真であるが、高価な銀、その他の特殊な有機化合
物を用いるもので、画面サイズが大きくなると高価なも
のとなる。また、プロセッシング時間がかかり、形成さ
れた画像の耐光性も充分とはいえない。その他、感熱転
写法、感熱昇華法はいずれも高価な特殊転写用シートを
用いるのでコストがかかり大画面の画像形成には適して
いない。大画面用としてインキジェット法が実用化され
ている。

前記したインキ記録方式の従来技術の具体例として
は、特公昭54−25417号公報、特公昭54−25418号公報な
どがある。

［発明が解決しようとする課題］ 前記したインクジェット法は極めて細いノズルからイ
ンキを噴射するもので、目詰まりを起こし易く、顔料の
入ったインキは用いられない。特殊な染料を用いるた
め、色材の付着量も少なく耐光性の優れた画像は作成し
にくい。また、高解像力の必要な場合は、目詰まりの問
題があり、信頼性が乏しい。銀塩写真で三色分解露光を
して撮影した三枚の原版から製版してオフセットなどの
印刷手法により画像を作成する方法は雑誌印刷、ポスタ
ー印刷など広く用いられているが、これも少部数の場合
は極めて高価なものになる。従って、比較的サイズの大
きな画像が少部数必要な場合、良い方法がないのが現状
である。

前記した従来の方法の課題を解決するため、本発明は
印画ロールの外周面を前記液体もしくはインキに対して
付着性を有する部分と、非付着性の部分の２種類の面に
より構成し、前記インキ付着性部分を島部に形成し一つ
の島が一画素となるようにすることにより、耐光性に優
れた色材を含む印刷インキや油絵の具を用いて充分な量
の色材を塗布して良好な耐光性を有するカラー画像を安
価なコストで形成する新しい装置を提供するものであ
る。とくに、比較的サイズの多くな画像が少部数必要な
い印刷手段に優れた装置を提供する。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため本発明は下記の構成からな
る。

すなわち本発明は、液体もしくは半固形状のインキに
対して親インキ性を有するインキ付着性部分と、疎イン
キ性を有する非付着性部分の２種類の面により構成され
てなる印画ロールと、前記印画ロールにインキを塗布す
る塗布部材と、前記付着性部分に塗布されたインキをか
き取るかき取り部材と、画像信号に基づいて、前記かき
取り部材のインキのかき取り量を制御することにより、
前記付着性部分へのインキの付着量を制御する付着量制
御装置とを備えた画像形成装置である。

この発明に係る画像形成装置は、被画像形成面として
受像シートを駆動する手段、前記受像シート面に接触し
て、受像シート面と同期して定速度で回転し得るように
構成された回転体（印画ロール）および印画ロールに色
材（インキ）を塗布する手段、印画ロールに塗布したイ
ンキの付着量を制御するゲート機構を有する画像形成法
において、前記印画ロール外周面が、インキに対して付
着性を有する部分と非付着性の部分の２種類の面によ
り、パターン状に構成されているところにその特徴があ
る。

本発明において好ましくは、前記液体もしくは半固形
状のインキの付着量を前記回転体に近接する制御素子と
回転体面の間隙を変化し、前記間隙を通過する液体もし
くは半固形状のインキの量を制御することである。

本発明において好ましくは、前記印画ロール面のイン
キ非付着性部分は水を吸着した金属酸化物である。

本発明において好ましくは、前記印画ロール面のイン
キ非付着性部分は、シリコン樹脂、シリコンゴム、弗素
樹脂等の疎水性面である。

［作用］ この発明に係る画像形成装置によれば、受像シート面
に接触し、受像シートと接触同期して回転する回転体
（印画ロール）外周面に供給ロールにより粘性の高い顔
料インキを塗布する。インキは印画ロール面の付着性の
ある部分に選択的に付着して規則正しいパターンを形成
する。このパターン化されたインキ層の厚さを、圧電素
子で駆動される制御ゲートによって制御する。ゲートを
通り過ぎた後、ゲートによって印画ロールの端部側面に
押し出された過剰インキは、印画ロール端部に接触もし
くは近接する除去手段、例えば減圧吸引ノズルあるいは
回転ゲートロールにより除去される。過剰インキを除去
されたインキ層は画像の濃淡に応じた厚さに制御されて
おり、受像シート面に転写されて画像を形成する。

以上のように印画ロール外周面をインキ付着性の面と
非付着性の面でパターン化し、インキの付着部分をある
面積に限定することにより、ぬけの良いハイライト部が
得られ、また、構造粘性の低いインキの使用が可能とな
り、高精細画像が得られるが、更に、この方法の特徴
は、ゲートレバーの表面をインキ非付着性にすること
で、制御ゲートの数を増やすことができることである。
この理由は、インキの付着部分がパターン化されて、パ
ターン間のインキの移動が防止され、情報の拡散消失が
起こらないためである。インキとして油性インキを用い
た場合にはインキ非付着性面として水を吸着した金属酸
化物面、アルマイト面、各種のセラミックの類が用いら
れる。場合によっては逆に特に界面エネルギーの低い弗
素樹脂の類を用いても良い。水性インキまたは比較的極
性の大きな溶媒を用いたインキの場合は疎水性の有機ポ
リマー、特にシリコン系、弗素系の樹脂が適している。
インキ付着性面の方はインキの種類に拘わらず選択範囲
が広く、金属、有機の樹脂、セラミックなどいろいろな
材料が用いられる。ゲートの材料としては、インキに対
して非付着性の面をもつ材料から選択される。また水を
吸着した金属酸化物を非付着性面として用いる場合は、
通常のオフセット印刷に於ける親水化処理や、しめし水
の技術がそのまま利用され、水の中に親水性ポリマー、
燐酸等の塩類が添加されたしめし水が使用される。カル
ボキシル基を含むポリマー分子は塩類イオンとともに金
属酸化物面上に吸着され、油性インキに対して非付着性
を与える。

［実施例］ 以下に、添付図面第１図ないし第５図を参照してこの
発明の一実施例を詳細に説明する。なお本発明は下記の
実施例に限定して解釈されるべきでく、様々な応用が可
能である。

本発明の画像形成装置の構成は第１図の原理図に示す
ように、受像シート２をまきつけた回転円筒（受像ドラ
ム）１に接して同一周速で回転する印画ロール３及びこ
の印画ロールに接近して回転する供給ロール５、圧電素
子７によって駆動される制御用ゲートレバー８、印画ロ
ール外周エッジに接触して回転する２個のゲートロール
９、ゲートロールのクリーナー10を原理上必要な基本要
素として形成されている。ここで用いられるインキは比
較的粘性の高いものが用いられるが高い構造粘性は必要
としない。インキ溜４に入っているインキは供給ロール
５の外周に付着して移動し、印画ロール３の外周に一定
厚さの層６になるように供給される。印画ロール３の外
周面は第２図に示すように、島状のインキを付着する面
14と、その島を囲む非付着性の面15で構成されている。
付着性面は金属（SUS）が露出し、非付着性面は弗素樹
脂コーチィングが施されている。インキは金属面に島状
に付着、パターン化される。このインキ層はゲートレバ
ー８の先端に接してかきとれら、印画ロール外周上のイ
ンキ層厚さの変化として画像情報が記録される。圧電素
子７には、画像読取部からの画像信号が印加され、画像
の明るい部分は高い電圧が印加されて素子の長さが大き
くなり、ゲートレバー８の先端は印画ロールの外周に接
触してインキをほとんど完全にかきとるが、暗い部分の
電圧は低いので短く、ゲートレバー８先端の間隙が開
き、多量のインキを印画ロール３外周に付着する。印画
ロール３の外周の幅はゲートレバー８の先端の幅よりも
狭く作られており、かきとられたインキは印画ロールの
両端部に押し出されて、印画ロール外周端部に接触して
回転しているゲートロール９に接触してゲートロール９
の側面に付着して移動し、クリーナー10で除去される。
クリーナー10はゲートロール９の側面及び外周に接触し
てインキを除去するような構成になっている。印画ロー
ルとゲートロール、クリーナーの関係は第２図に示され
る。以上のプロセスにより、画像の明暗に対応した量の
インキ層が印画ロール３の外周に形成され、次に、受像
ドラム１に巻かれた受像シート２に圧着され、インキを
受像シートに転写して画像を形成する。複数の制御ゲー
トを有する場合の例を第３図および第４図に示した。ゲ
ートが３個の場合の印画ロール３外周面のパターンを第
４図に示す。供給ロール５面も付着性の部分がパターン
化され、インキは外周にそって３本の縞状14に付着す
る。また、印画ロール外周面は島の列14が３本並んでい
る。供給ロール、印画ロールともに、インキをはじく部
分はアルミニウムの面につくられた酸化皮膜（マルマイ
ト）で、しめし水を吸着している。しめし水は、オフセ
ット印刷用の親水化液が、そのまま用いられる。インキ
を付着する部分は有機の高分子膜が焼き付けられてい
る。しめし水13はインキ溜４のインキ12の上に溜められ
ており、インキと一緒に供給される。ゲート相互の間に
は若干の隙間があるが、ゲートは酸化皮膜をもつアルミ
ニウムでつくられ、しめし水を吸着し、隙間も水で満た
されておりインキの侵入を防止する。また、この水が潤
滑剤として働き、複数のゲートの相互の動きが阻害され
ない。印画ロール３は受像シート面２と同期して回転し
ながら、受像シート面方向（走査方向）に移動して、受
像シート２の面にインキを転写していく。画像の端部に
達したら、受像シート面からはなれて、もとに戻り、印
画ロールの幅だけ副走査方向にシートを送り、繰り返し
て転写を行って全面に画像を形成する。インキ付着性パ
ターンの大きさは、緻密な画像には細いものが、大画像
に対しては幅の広いものが用いられる。パターンの列の
間の部分がゲートレバーの隙間に対応するようになって
いる。このように複数個のゲートを使用することで高速
の画像形成が可能である。第５図にゲートの数を多くし
て副走査を行わない場合の例を示した。副走査を行わな
い場合は、印画ロール端部の過剰インキの除去は必要が
なく、かきとられたインキはゲートの先からそのまま下
方のインキ溜に落下して循環する。本方法はインキを取
り替えて３ないし４回繰り返してインキを転写してカラ
ー画像を形成することもできるが、前期の印画エレメン
トを３ないし４個、色の数だけ同時に駆動してカラー画
像を形成する事も可能である。

前記した本発明の装置において、インキ付着性面14の
１ドット（島）１画素となり、ゲートレバー８によりイ
ンキの付着量が制御されて濃淡の階調制御がなされる。

［発明の効果］ 本発明の装置は、インクジェット方式のように特別の
インキを必要とせず、通常の絵の具や塗料、印刷用イン
キ等を用いて上部で耐久性のよい画像を容易に形成でき
るという特別の効果を奏する。

またインクジェット方式のようにノズルの目詰まりが
ないので信頼性が高く、比較的大型のカラー画像形式に
適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を説明する模式図ある。第２図は
本発明の主要構成エレメントの側面図であり、エレメン
ト間の関係及びインキ付着性パターンを示す。第３図、
第４図および第５図は本発明の複数個のゲートをもつ場
合の例である。 １……受像ドラム、２……受像シート ３……印画ロール、４……インキ溜 ５……供給ロール、６……インキ層 ７……圧電素子、８……ゲートレバー ９……ゲートロール、10……クリーナー 11……吸引ノズル、12……インキ 13……しめし水、14……インキ付着性面 15……インキ非付着性面 16……印画ロールクリーナー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体もしくは半固形状のインキに対して親
   インキ性を有するインキ付着性部分と、疎インキ性を有
   する非付着性部分の２種類の面により構成されてなる印
   画ロールと、 前記印画ロールにインキを塗布する塗布部材と、 前記付着性部分に塗布されたインキをかき取るかき取り
   部材と、 画像信号に基づいて、前記かき取り部材のインキのかき
   取り量を制御することにより、前記付着性部分へのイン
   キの付着量を制御する付着量制御装置とを備えた画像形
   成装置。
2. 【請求項２】前記印画ロール表面において、前記インキ
   付着性部分が島部を形成するように設けられている請求
   項１に記載の画像形成装置。