JPH0355284A - 画像形成装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、印加電圧の極性に応じて付着性の変化する記
録材を用いる画像形戊方法及びそれに用いる画像形或装
置に関する。

〔従来の技術〕

印刷技術において、平版印刷法、凸版印刷法やグラビヤ
印刷法などが用いられているが、これまでの印刷技術を
コンピューター等の記録用周辺機器に適用するには困難
な面が多い。

例えば版を作成するのに複雑な工程を有するため版が高
価となったり、版上での画像部と非画像部のインクによ
るパターニングに際し、湿し水を必要とするなど版表面
樹脂のインク付着性制御に複雑な操作を必要としている
。

一方、コンピューター等の記録用周辺機器としては、各
種の記録方式を用いたプリンタ、例えばレーザービーム
・プリンタ、インクジェット・プリンク、感熱転写プリ
ンタ、ワイヤードット・プリンタやデイジーホイル・プ
リンタなどが知られているが、これらのプリンタで前述
した印刷技術で達成している多量印刷を行なうには、コ
スト面、耐刷性等での問題がなお残されているのが現状
であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、従来の印刷技術における多量印刷を可
能とする耐刷性と同等レベルの耐刷性を維持しつつ、同
時にコンピューター等の記録用周辺機器に適用可能な新
規な画像形成装置及び方法を提供することである。

本発明の別の目的は、メンテナンスが簡単で高画質形成
能を有し、コンピューター等の記録用周辺機器に十分適
用可能な画像形成装置及び方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の画像形成方法は、印加電圧の極性に応じて付着
性が変化する記録材を、一対の電極間に供給し、これら
電極間に電圧を印加して記録材の付着性を変化させ得る
印加電圧の極性のパターンを一方の電極に形或する過程
と、印加電圧の極性パターンに対応して一対の電極の一
方に付着したパターン状の記録材を被転写媒体に転写す
る過程を有する画像形成方法において、一対の電極の少
なくとも一方の有する導電性多孔質層を介して記録材の
構成成分を、これら電極間に供給された記録材に補充す
ることを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、記録材の付着性を変化
させ得る印加電圧の極性のパターンを一方の電極に形成
し得る一対の対向する電極と、これら電極間に記録材を
供給する手段と；印加電圧の極性パターンに対応して一
対の電極の一方に付着したパターン状の記録材を被転写
媒体に転写する手段と；を有する画像形成装置において
、一対の電極の少なくとも一方が、導電性多孔質層を有
し、その多孔質層を介して記録材の構戒成分がこれら電
極間に供給された記録材に補充されることを特徴とする
。

本発明によれば、一対の電極間へ供給された記録材の構
成成分の一部が、揮発や電圧印加により記録材から除去
された場合でも、少なくとも一方の電極の有する導電性
多孔質層からその成分が補充され、電極間に供給ざれる
記録材の組成及び物性が常に良好なものに維持され得る
。

以下、図面を参照しつつ本発明を説明する。

第１図は本発明の画像形成装置の一例の要部を断面で示
す図である。

記録材としてのインクを担持するロール１は円筒形状を
有し矢印八方向へ回転する部材である。

インク担持ロール１としては、オイルレスベアリング等
に使用されている多孔質系の焼結金属あるいは鋳物金属
によって周壁が形成された円筒状部材を用いることがで
きる。このロール１の両端部は図示しない側仮によって
内部を密閉し、第１図に示したごとく、この内部に水が
入れられるようにしてある。この水は図示しない空洞の
軸を通じて外部から供給可能となっている。

なお、電極となるロール１の表面には、その表面耐久性
を向上させるための白金メッキ等をしてもよい。

さらに水がロール１の表面にしみ出しやすくするため、
水供給部から一定の圧力を印加しても良い。

次に記録材であるインクは矢印方向Ｅに回転するコーテ
ィングロール９によりロール１の外周壁面上に均一の厚
みに層状にコーティングされる。

ロール１の多孔質の周壁としては、適当量の水を外周面
に供給するのに必要な程度の多孔性（通水性）を有する
ものが利用され、記録材の組成、ロール１に形成された
記録材層からの水の揮発量や電圧印加による消失量等に
応じて適宜選択される。

例えば、空孔率３０Ｎ４０％の多孔質周壁が好ましいが
、上記したように一定の圧力を印加する場合には、上記
値より空孔率が小さくてもよい。

インク担持ロール１とコーティングロール９によって形
成されたインク層２はＡ方向に回転してロール４上に形
成された版に接する。この版はインクを付着させる部分
と付着させない部分とを通電特性（具体的には電気抵抗
）の異いて差が生じるような構成、すなわちインクの付
着性を変化させ得る印加電圧の極性のパターンを形成で
きる構成を有している。

この構成は、例えば銅、アルミニウム等からなる導電性
の基材上に、形成すべき（印刷すべき）画像に対応した
非導電性のパターンを、非導電性フォトレジスト等を用
いて形成することにより得ることができる。また、ＰＳ
版等も利用できる。

このロール４と接触したインク層２の部分は、同時にロ
ール４とインク担持ロール１間に電圧を印加することに
より、版上で導電部分に接触するインク層２の付着性が
変化し、インク担持ロール１とロール４間の付着性に差
が発生し、その付着性の差に対応したパターン状にイン
クがロール４に付着する。例えば、導電部におけるイン
ク担持ロール１とインク層２間の付着性が低下する場合
は、この導電部分に対応したインクかロール４上に導電
部のパターン状にはがれる。一方、非導電部では、その
電気抵抗が大きいため、インク担持ロール１とロール４
の接触によっても電流は流れず、その部分の付着性は変
化しない。

電源１０３の電圧は実用的には１０ＮＩＯＯＶ、更には
５〜５０Ｖの直流電圧が好ましい。

第１図にはロール４側が陽極、インク担持ロール１側が
陰極となっているが、使用するインクの特性によっては
ロール４側を陰極、ロール１側を陽極としてもかまわな
い。又、電源１０３による電圧印加は具体的にはロール
４及びインクロール１のそれぞれの回転軸間に印加する
とよい。

インク担持ロール１表面上に形成されるインク層２の層
の厚さは、（インク担持ロール１とコーティングロール
９とのギャップの大きさ、インク２の流動性ないし粘度
、インク担持ロール１表面の材質ないし粗面度、あるい
は該ロール１の回転速度等によって異なるが）、このロ
ール１がロール４に対向するインク転写位置において、
概ね０．００１〜１００ｍｍ程度であることが好ましい
。

このインク層２の層厚がＯ．ＱＯ１ｍｍ未満では、イン
ク担持ロールＩＥに均一なインク層を形成することが困
難となる。一方、このインク層厚が１００ｍｍを越える
と、インク層の表層（ロール４に接触する側の層）を均
一な周速としつつ、インクＮ２を搬送することが困難と
なり、またインク担持ロール１とロール４との通電も容
易でなくなる。

次にロール４上のインク画像をロール４と圧接しつつ矢
印Ｃ方向に回転するブラン胴５に転写し、更にブラン胴
５上のインク画像を、ブラン胴５と圧接しつつ矢印Ｄ方
向に回転する圧胴６の間を通過する被記録体７（紙、布
、金属シートなど）上に転写して、被記録体７上に上記
インク画像に対応する画像８を形成する。

場合によってはブラン胴５を設けずにロール４上のイン
ク画像を直接被記録体７上に転写してもかまわない。

図示した例では、版４の非導電部１３上にインクが選択
的に付着し、画像が形成されているか、本発明はこれに
限定されるものではない。

以下、本発明の画像形成方法で使用できるインクについ
て説明する。

インクに当初から付着性を有するようにするか、あるい
は当初から付着性を有さないようにするかは、インクを
構戒する材料の配合割合、構戒材料の種類を調整して容
易に制御することができる。

一方、電圧印加により、インクが付着性→非付着性と変
化するメカニズムについては次のように考えられる。す
なわち、電圧印加による通電により、インクが電気分解
してガスを発生し、付着性が変化する。この場合、イン
クをもともと付着性を有するように調整する。電圧印加
により電流が流れ一方の電極近傍でインクがガスを発生
し、このガスによりインクが電極に付着しなくなる。

インクが電気分解してガスを発生するようにするために
は、インクに水、アルコール、グリコール等の溶媒、あ
るいは塩化ナトリウム、塩化カリウム等の電解質が溶解
した溶媒を含有させればよい。インクの電気抵抗は、低
い方が良く、体積抵抗を１０５Ω・ｃｍ以下にすること
が好ましい。体積抵抗がｌ０５Ω・ｃｍを超えると通電
量が低下し、あるいは通電量の低下を防ぐ為に高電圧が
必要となる。

上記のメカニズムをとるインクについて以下に説明する
。

本発明で使用するインクとしては、電圧印加しない状態
で付着、非付着の両方のインクが考えられるが、画像濃
度の点から考えるとインクがバルク移動する方が濃度が
均一となり好ましい。インクが、水やアルコールのよう
な液体では凝集力が弱く、好適な粘着性が得られない。

本発明に用いるインクは、例えば鉛直方向に立てた白金
メッキステンレス板に２ｍｍの厚さでインクを付着させ
たときに、本発明のインクが実質的に白金メッキステン
レス板上に保持される程度のものであることが好ましい
。また、２枚の白金メッキステンレス板の間に、本発明
のインクを挟んでインクの厚さを２ｍｍとし、電圧印加
しない状態で２枚の白金メッキステンレス板を互いに引
離したときに、どちらの板にもインクが同程度に付着す
るものであることが好ましい。

このようなメカニズムをとるインクは、基本的に無機あ
るいは有機の微粒子と液体分散媒とで構成される。イン
ク中の微粒子は、インクの切れを良くし画像の解像度を
向上させる。本発明に用いるインクは、コロイドゾルの
無定形固体で、流動性においては非ニュートン流動体で
ある。

本発明に用いるインクの好ましい具体例では、インクの
粘弾性特性を考慮すると、微粒子としては粒子中に前述
の液体分散媒を保持できる膨潤性微粒子が好ましい。具
体的な液体分散媒の例としては、水、メタノール、エタ
ノールなどのアルコール類、グリセリン、エチレングリ
コール、プロピレングリコール等の水酸基を持つ溶媒、
またこの溶媒中に塩化ナトリウム、塩化カリウム等の電
解質を溶解した溶媒が使用出来る。

またこのような膨潤性微粒子としては、例えばＮａ−モ
ンモリロナイト，　Ｃａ−モンモリロナイト、３−八面
体合或スメクタイト、Ｎａ−ヘクトライト、Ｌｉ−ヘク
トライト、Ｎａ−テニオライト、Ｎａ　−テトラシリシ
ックマイ力やＬｉ−テニオライト等のフフ化雲母、合成
雲母、シリカなどがある。上述のフッ化雲母は下記一般
式（１）によって示すことができる。

一般式（１） ＬＮ＋７３（Ｘ．Ｙ）２．６〜３　（Ｚ４０１０）Ｆ２
式中、ＷはＮａ又はＬｉ，Ｘ及びＹはＭｇ２°ｐ　ｅ　
２　＋、Ｎｉ”、Ｍｎ　２　＋、Ａ１３＋、Ｆｅ”、Ｌ
ｉ＋などの６配位イオン、ＺはＡｌ３◆、ｓｉ４＋、Ｇ
ｅ’◆、Ｆｅ３◆、Ｂ３＋又はこれらの組合せ（Ａ１３
“／Ｓｉ’“）などの配位数４の陽イオンを表わしてい
る。膨潤性微粒子の平均粒子径は、乾燥状態で７５μｍ
以下、更には０．８〜１５μｍ、中でもｌＯμｍ以下が
好ましい。

インクには、必要に応じてカーボンブラック等の一般に
印刷、記録の分野で用いられる染料や顔料などの着色材
を含有することができる。インクに着色材を含有する場
合、着色材の含有量はインク　１００重量部に対して０
．１〜４０重量部、更には１〜２０重量部が好ましい。

また、着色材の代わりに、あるいは着色材と共に、電圧
印加により発色する発色性化合物を含有してもかまわな
い。その他、インク中に導電性を付与する電解質、増粘
剤、減粘剤、界面活性剤などを含有することができる。

又、前述した微粒子自体に着色材とじての機能を兼用さ
せることも可能である。

実施例 銅系の材質（主成分Ｃｕ−Ｓｎ−Ｃ）であるｔｏｃｌ．
からなる日本オイルシール工業■製のルブレス焼結含油
軸受（登録商標）を加工し、直径３０問、肉厚３ｍｍの
周壁を有する円筒を形成し、それを用いてインク担持ロ
ール１を得た。

次に、このロール！を用いて第−１図に示す構成の画像
形成装置を得た。

なお、ロール４としては、アルミニウムロール表面にフ
ォトレジスト層（約１７μｍ）からなる非導電層からな
る形成すべき画像とポジティブに対応するパターン１３
を形成したものを用いた。

また、ロール４としては、シート状の版をロール４上に
巻き付けてもよい。例えば５日束電工製ビールアパート
タイプネオトロックーＥ■のフォトレジストを使用し、
あらかじめ版を作製した後、ロール４上に巻き付けるこ
とも出来る。

次に、以下に示す組成のインクを調製し、各ロールを矢
印方向に周速５ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態でロール
ｌとロール９との間に供給し、インク溜りｌＯを形成さ
せた。この際のインク層２の層厚は、ロール１とロール
９の間隔を調整することによって約ｌＯ−に制御した。

その状態で、ロール１内に水を不図示の供水口から供給
し、更に、電源１０３から３０Ｖの直流電圧を印加した
。その際、ロールｌを十極、ロール４を一極とした。

その結果、被転写媒体としての紙上に非導電パターン１
３に対応したインク画像８を得ることができた。

グリセリン　　　　　　　　　　　　１００重量部ホウ
フッ化リチウム　　　　　　　　ＩＱ　　／／〔発明の
効果〕 本発明によれば従来の印刷技術における耐刷性と同等レ
ベルでメンテナンスが簡易な印刷機により高品質の印刷
物を多数枚複製することが可能となる。

例えば、水を含むインクを用いる場合、ローラー回転に
よる水の蒸発によるインクの乾燥、及び通電時の水の電
気分解によるインク中の水分量の減少などによるインキ
ング特性変動を防止することが可能となる。

一方、インク担持ロール表面が多孔買であるため、その
表面積増大によるインクとロール間の付着力の増加によ
って、かぶりの少ない良好な画像形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の画像形成装置の一例の要部を断面で
示す図である。 １・・・インク担持ロール ２・・・インク層 ５・・・プラン胴 ６・・・圧胴 ７・・・被転写媒体 ８・・・インク画像 ９・・・コーティングロール ｌＯ・・・インク溜り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録材の付着性を変化させ得る印加電圧の極性のパ
   ターンを一方の電極に形成し得る一対の対向する電極と
   、これら電極間に記録材を供給する手段と；印加電圧の
   極性パターンに対応して一対の電極の一方に付着したパ
   ターン状の記録材を被転写媒体に転写する手段と；を有
   する画像形成装置において、一対の電極の少なくとも一
   方が、導電性多孔質層を有し、その多孔質層を介して記
   録材の構成成分が一対の電極間に供給された記録材に補
   充されることを特徴とする画像形成装置。 ２）導電性多孔質層を有する電極が、導電性多孔質の周
   壁を有する円筒からなるローラであり、その内部から外
   部に記録材の構成成分の一部が供給されるものである請
   求項１に記載の画像形成装置。 ３）記録材が、水をその構成成分として含み、少なくと
   も一方の電極の導電性多孔質層を介して水が一対の電極
   間に供給される請求項１または２に記載の画像形成装置
   。 ４）印加電圧の極性に応じて付着性が変化する記録材を
   、一対の電極間に供給し、これら電極間に電圧を印加し
   て記録材の付着性を変化させ得る印加電圧の極性のパタ
   ーンを一方の電極に形成する過程と、印加電圧の極性パ
   ターンに対応して一対の電極の一方に付着したパターン
   状の記録材を被転写媒体に転写する過程を有する画像形
   成方法において、一対の電極の少なくとも一方の有する
   導電性多孔質層を介して記録材の構成成分を、これら電
   極間に供給された記録材に補充することを特徴とする画
   像形成方法。 ５）導電性多孔質層を有する電極が、導電性多孔質の周
   壁を有する円筒からなるローラーであり、その内部から
   外部へ記録材の構成成分の一部が供給される請求項４に
   記載の画像形成方法。 ６）記録材が水を構成成分として含み、少なくとも一方
   の電極の導電性多孔質層を介して水が一対の電極間に供
   給される請求項４または５に記載の画像形成方法。