JPH01210385A - 通電転写記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は通電転写記録方法に関し、更に詳しくは多数枚
転写しても地汚れのない鮮明な画像を与える通電転写記
録方法に関する。

〔従来技術〕

電子計算機やファクシリなどが著しく普及してきたのに
伴なって、その端末装置であるプリンターも重要な地位
を占めるようになっている。この端末装置は大別して、
インパクトプリンター（機械式プリンター）、ノンイン
パクトプリンターとに区分され、更に後者の記録方式と
しては（１）電子写真、（２）感熱発色記録、（３）放
電記録、（４）感熱転写、（５）通電転写などが知られ
ている。しかしながら、前者のインパクトプリンターは
その機構上、発生する騒音を避けることができないとい
った欠陥がある。

一方、後者（ノンインパクトプリンター）における記録
方式は、騒音が生じない点で有利であるが、それぞれの
記録方式に一長一短を有している。それらの中でも他に
比べて、前記（５）の通電転写方式（通電転写記録方式
）は、普通紙に高密度画像が直接得られ、記録速度も速
く、また、この方式で採用・される装置も小型にできる
といった利点をも　。

っている。

□　一方、多孔サーマルヘッドで選択的に通電加熱し、
該多孔サーマルヘッド中に含有させたインクを記録紙に
転写させる方法も提案されでいる（昭和６０年度電子通
信学会総合全国大会、講演予稿集Ｎｏ１２９５）。この
方法は非常に優れた利点を多く有するものであるが、多
数枚転写すると地肌カブリや尾引き現象が生じ鮮明な画
像が得られないという欠点がある。

〔目　　　的〕

本発明の目的は多数枚転客しても地肌カブリや尾引き現
象がない鮮明な画像を与え、しかもその操作性にも優れ
る新規な通電転写記録方法を提供することにある。

〔構　　成〕

本発明によれば、導電性支持体上に液体インクを含有す
るポリマーゲル層を設けてなる記録媒体に記録電極から
電圧を印加して記録信号を与えることによりポリマーゲ
ル層中の液体インクを浸出させ、次いで該液体インクを
被記録媒体へ転移させて記録を行なう転写工程をｉり返
し実施することを特徴とする通電転写記録方法が提供さ
れる。

すなわち１本発明は導電性支持体上に液体インクを含有
するポリマーゲル層に記録電極から電圧を印加して記録
信号を与えると、記録信号が付与された部分のポリマー
ゲル層のみが急激に収縮し該ポリマーゲル層に含有され
た液体インクが被記録媒体に浸出する点に着目し、この
現象を利用して転写工程を繰り返し実施すると多数枚の
転写によっても地汚れのない鮮明な複写画像が得られる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明でいうポリマーゲルとは、基本的にはモノマーを
架橋剤の存在下で重合させて得られる架橋ポリマーと溶
剤からなり、三次元網目構造のポリマーが溶剤を抱き込
んだ構造を有するものである。

本発明で用いられる千ツマ−としては、たとえば、アク
リル酸：メタクリル酸：メチルアクリレート、メチルメ
タクリレート、ブチルアクリレート、シクロへキシルア
クリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ベ
ンジルアクリレート、カルピトールアクリレート、２−
エチルへキシルアクリレ−１−１２−ヒドロキシエチル
アクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、
２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ
プロピルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等
のアクリル酸またはメタクリル酸のエステル：アクリル
アミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルア
ミド、Ｎ−ジアセトンアクリルアミド等のアクリル酸ま
たはメタクリル酸のアミド：アクリロニトリル、メタア
クリロニトリル等のアクリル酸またはメタクリル酸の二
１〜リル等、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ビニルピリジ
ン、３−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビ
ニルイミダゾール、Ｎ−メチル−２−ビニルイミダゾー
ル、Ｎ−ビニルイミダゾール等のＮ含有複素環式化合物
等が挙げられる。

本発明で使用される架橋剤としては、次のような多官能
性モノマーまたはオリゴマーが挙げられる。

Ｎ、Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ジアリルイソ
フタレート、 ジアリルマレレート、 ジアリルマレレ−ト、 ジアリルアジペート、 ジアリルジグリコレート、 トリアリルシアヌレート、 ジエチレングリコールビスアリルカルボネート、エチレ
ングリコールジアクリレート、 ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレング
リコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート
、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロ
ピレングリコールジメタクリレート、ブチレンゲリコー
ルジアクリレート、 ブチレンゲリコールジメタクリレート、ネオペンチルグ
リコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメ
タクリレート；１．４−ブタンジオールジアクリレート
、］、６−ヘキサンジオールジアクリレート、１．６−
ヘキサンシオールジメタクリレート、ペンタエリ１へり
１−一ルジアクリレート、ペンタエリ１−リ１−−ル１
〜リアクリレート、１ヘリメチロールプロパントリアク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート
等。

また、本発明で使用される重合開始剤ないしは増感剤と
して作用する物質としては、過酸化アンモニウム：ベン
ゾイン、多核キノン類、過酸化ベンソイル等のカルボニ
ル化合物：アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾジウム
化合物等のアゾ化合物：メルカプタン類、アルキルジス
ルフィド類等の有機イオウ化合物：鉄（■）／過酸化水
素等の酸化還元系：ハロゲン化銀、臭化水銀、四塩化炭
素等のハロゲン化合物：エオシン／アミン、リボフラビ
ン、シアニン色素類等の感光色素類：アルキル金属類等
の有機金属化合物：マンガンカルボニル等の金属カルボ
ニル等が挙げられる。

重合系において各成分の配合割合は、モノマー濃度に対
して架橋剤１０−３〜１であり、千ツマ−の濃度範囲は
、１０−３〜１０モル／Ωである。また、必要に応じて
使用される重合開始剤ないしは増感剤の温度は１０−６
〜１０−２モル／Ωである。

ポリマーゲルを作成するには重合溶液を調製した後、適
当な方法により溶剤を必要量だけ蒸発させてから重合を
開始する。

重合は既知の光重合法等によって行われ、反応後未反応
モノマーや開始剤等を洗浄除去することにより、三次元
網目構造の高分子化合物が得られる。

」二記の如き架橋ポリマーから有機ポリマーゲルを形成
する際に使用される溶剤は、従来公知の有機溶剤あるい
は水またはそれらの混合物がいずれも使用でき、例えば
、水、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセ
トン、メチルエチルケトン等のケトン類、ペンタン、シ
クロヘキサン、ベンゼン等の炭化水素類、テ１〜ラクロ
ロエタン、ジクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素類
、ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸イソアミル等のエステ
ル類、ジオキサン、ジグリム等のエーテル類、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジ
メチルスルホキシド等の含硫黄溶剤、あるいはこれらの
混合溶剤、更にはこれらの溶剤中に過塩素酸リチウム、
プロピオン酸アンモニウム、尿素、グルコース等の各種
の溶質を溶解した溶液等があげられる。

液体インクとしては、従来使用されている顔料や染料で
あって、本発明を実施する上で悪影響を与えるもの以外
は使用することができる。

顔料を用いる場合には、これらの顔料はサブミクロンオ
ーダー以下の微細な粒子の顔料を使用するのが好ましい
。

本発明において特に有用な染料は、前記の有用な水性ポ
リマーゲルに合わせて、水溶性染料、例えは、メチレン
ブルー、マラカイトグリーン、ツクジン等の塩基性染料
、ローダミンＢ、ローズベンカ゛ル、ター１ヘラジン、
フタロシアニンブルー等の酸性染料、ダイレフ１−ブラ
ックＤ、ダイレクトブラック１５４等の直接染料である
。

このようなインクは、前記のポリマーゲルの形成時にポ
リマーゲルに包含させてもよいし、またポリマーゲルを
形成後に包含させてもよいし、更に支持体上にポリマー
ルゲル層を形成した後にポリマーゲルに包含させてもよ
い。特にポリマーゲルを形成後に包含させる場合には、
このポリマーゲルをインクの溶液またはインク分散液中
に浸漬することにより、ポリマーゲルの冷却とともにイ
ンクが短時間でポリマーゲル中に吸収されるので好まし
い方法である。

このようなインクは、ポリマーゲル１００重量部に対し
て約１〜２０重量部包含させることが好ましく、またポ
リマーゲル層は、約１〜１００μｍ程度の厚さに形成す
るのが良い。インクの濃度が低すぎる時は、印字濃度が
不十分となり、また繰返し使用の回数が低下する。また
ポリマーゲル層の膜厚が薄すぎると、上記インク濃度の
低すぎる場合と同様な結果となり、一方、ポリマーゲル
層が厚すぎると、これらのポリマーゲル層の熱応答性が
低下するので好ましくない。

前記の如き液体インクを包含したポリマーゲル層を担持
するための導電性支持体としては、アルミニウム、黄銅
、ステンレス、ニッケルなどの金属ドラム及びシート、
ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ナイロ
ン、紙などの材料にアルミニウム、ニツムルなどの金属
を蒸着するか、あるいは酸化チタン、酸化スズ、カーボ
ンブラックなどの導電性物質を適当なバインダーととも
に塗布して導電処理したプラスチック、紙等があげられ
る。それらの形状はテープ状、シート状、ベルト状、ド
ラム状等いずれの形状でもよいがドラム状あるいはベル
ト状とするのが良い。

このポリマーゲル層は温度、溶剤組成、ＰＨ、イオン強
度、電場等の条件を変化させると、ある特定の条件下に
おいて相転移現象をひき起こすが、このような相転移点
では、三次元網目構造の高分子化合物が抱き込んでいる
溶剤の急激な放出すなわちゲルの収縮と溶剤の急激な吸
収すなわちゲルの膨潤が可逆的に行われる。

この性質を利用し、膨潤状態あるいはゲルが抱き込んで
いる溶剤中に液体インクを含有させておき、このゲル上
の所期のパターン状をなすような部分部分にゲルの収縮
をひきおこすような電圧を印加すると、その部分のみが
急激に収縮し、液体インクがゲルから放出される。この
放出された液体インクをたとえば紙その他のシート等の
被記録媒体に転写することにより対応する印字パターン
を得ることができるのである。

次に、本発明の通電転写記録方法を添付図面を参照して
更に具体的に説明する。

第１図は、導電性支持体が導電性ドラム１である記録媒
体を用いた通電転写記録方法の例である。

即ち、導電性ドラム１上に液体インクを含有するポリマ
ーゲル層２を設けた記録媒体に記録電極３から電圧を印
加して記録信号４を与えるとポリマーゲル層２が収縮を
起こし包含されていた液体インクが浸出する。

この液体インクは数分間その状態のままで保持された後
、加圧用ローラ６等の部材を用いて被記録媒体５に転写
される。ついでこの状態で転写工程のみを繰り返して１
０〜２０枚の転写が行われる。

この場合、記録信号が印加された部分のポリマーゲル層
２の表面は、液体インクの表面張力により非記録部に内
包されている液体インクが順次補給されているので、湿
潤状態が維持される。しかしながら、多数枚の転写によ
って記録濃度が生じる恐れもあるので、本発明において
は、第２図に示されるように別に液体インク補給袋Ｍ８
を設けておくことが好ましい。

第２図は、本発明の別の実施態様を示すものである。導
電性支持体である導電性ドラム１′の上にポリマーゲル
層２を設けた記録媒体に記録電極３から電圧を印加して
記録信号４を与えると、第１図と同様にポリマーゲル層
が収縮を起こし包含されていた液体インクが浸出する。

ついて加圧ローラ６に、電圧を印加して液体インクを被
記録媒体５に転写する。この場合、第２図においては液
体インク補給装置８から液体インクを補給するとともに
表面乾燥用ヒータ９を用いてポリマーゲル層の表面を乾
燥する装置が採用されていることから、濃度低下がなく
均一な画像品質を有し、更には地汚れのない鮮明な転写
画像を多数枚を得ることができる。

第３図Ａ、第３図Ｂ及び第３図Ｃは更に別の態様の通電
転写記録方法の例である。

第３図Ａにおいて、液体インク含有ポリマーゲル層２は
その上下に微細な有孔が形成されている電極Ａ及び電極
Ｂを有するセルＣに収容されている。

このセルＣの上層には補給用の液体インク槽が配置され
ている。第３図に示される装置の記録動作原理を第３図
Ｂによって説明すると、まず電極Ａに■電圧、電極Ｂに
○電圧を記録信号に従ってパルス状に印加すると、ポリ
マーゲル（この場合はアニオン性ポリマーゲル）が上方
の電極Ａに引きつけられる形で収縮し、一方収縮したゲ
ルから開放された液体インクが下側の電極Ｂに向って移
動し、電極Ｂの中央に形成されている小孔から浸出する
。

そして浸出した液体インクは第１図〜第２図と同様に被
記録媒体に転写され、記録信号に従ったドラ１へ状の記
録が形成される。

第３図Ｃはこの記録後のポリマーゲル層の再生状態を示
すものである。即ち、記録操作の終了後、第２図とは逆
に電極ＡにＯ１電極Ｂに■の電圧を印加するとアニオン
性ポリマーゲルは再膨潤しほぼ元の形状に復元する。こ
の再膨潤原理は現時点では定かでないが、電極Ｂ上に残
存する例えば金属Ｎａのような脱イオン化対イオンが電
極Ｂ」二でのイオン（Ｎａ＋′′）に再イオン化するこ
と、収縮アニオン性ポリマーゲルが電極Ｂ側へ電気泳動
すること、更には液体インク補給装置８から供給される
液体インクのポリマーゲル層への浸透現象等の複合効果
によるものと思われる。

第３図Ａ〜第３図Ｃで使用されるセルの形状、配置は、
任意に設定出来るがセル密度４〜１６セル／ｍｍ、電極
間距離１００μｍ〜１０ｍｍ、補給用液体インク槽１ｍ
ｍ〜Ｌｏｃｍがよい。

この記録方法における液体インク含有ポリマーゲルは、
電圧を印加しない状態では固体状なので被記録媒体上で
のカブリは全く生じず、かつ、電圧印加時、生成する液
体インクも被記録媒体が移動するタイミングより若干、
早く、再生逆電圧を掛ければ尾引きの発生もなく、鮮明
なドラ１−画像が得られる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 厚さ２０μｍのＮｉ製導電性ベル１〜上にローダミン８
１重量Ｘ、ポリビニルアルコール６重量Ｘ、アクリル酸
３重量２及び水９０重量２からなるポリマーゲル液を膜
厚２０μｍに塗布した記録媒体を用い、第２図に示され
るよう装置で通電転写を行なった。

記録電極３としては直径５０μｍ、ピッチ１００μｍ、
長さ２１．０ｍｍのマルチ電極を用い、記録信号を〔電
圧−２０Ｖ、１ｍｓ／ドツト〕の条件下で与え、送り速
度を１００ｍｍ／ｓｅｃとした。また転写は加圧ローラ
ー６に一１００■の電圧を印加して行った。また液体イ
ンク補給装置８から液体インクを適宜補充し、また表面
乾燥用ヒーター９でポリマーゲル層の表面を逐次乾燥し
た。

この結果、地汚れのない鮮明な転写画像が得られた。ま
た２枚目以降の記録は転写工程のみを繰り返すことによ
り１００枚転写しても均質な画像が形成された。

〔効　　果〕

本発明の通電転写記録方法は、導電性支持体上に液体イ
ンクを含有するポリマーゲル層を設けてなる記録媒体に
記録電極から電圧を印加して記録信号を与え、ポリマー
ゲル層中の液体インクを浸出させ、次いで該液体インク
を被記録媒体へ転移させて記録を行なう転写工程を繰り
返し実施するようにしたことから、多数枚転写しても地
肌カブリや尾引き現象がない鮮明な画像を与える。

また、」二記ポリマーゲル層を有する記録媒体を２つの
有孔電極ではさみ、電圧印加することによりポリマーゲ
ル層に含有されている液体インクを浸出させ、次いで被
記録媒体に転移させて記録を行なうとともに記録に用い
た電圧とは逆の電圧を印加すれば、液体インクが効率良
く補給できるので、更に画像濃度の低下がない均質かつ
鮮明な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明の通電転写記録方法
の説明図である。 １・・・導電性ドラム １′・・・導電性ベルト ２・・・ポリマーゲル層 ３・・・記録電極 ４・・・記録信号 ５・・・被記録媒体 ６・・・加圧ローラ ８・・・液体インク補給装置 ９・・・表面乾燥用ヒーター Ａ、Ｂ・・・有孔電極 Ｃ・・・セル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性支持体上に液体インクを含有するポリマー
   ゲル層を設けてなる記録媒体に記録電極から電圧を印加
   して記録信号を与えることによりポリマーゲル層中の液
   体インクを浸出させ、次いで該液体インクを被記録媒体
   へ転移させて記録を行なう転写工程を繰り返し実施する
   ことを特徴とする通電転写記録方法。
2. （２）導電性支持体上に液体インクを含有するポリマー
   ゲル層を設けてなる記録媒体を２つの有孔電極ではさみ
   、電圧印加することにより該ポリマーゲル層中の液体イ
   ンクを浸出させ、次いで被記録媒体に転移させて記録を
   行なうとともに、記録に用いた電圧とは逆の電圧を印加
   することにより、液体インクの補給を行なうことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の通電転写記録方法
   。