JPH07125433A - Coloring material transfer image recording method using supply of current - Google Patents

Coloring material transfer image recording method using supply of current

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Publication number
JPH07125433A
JPH07125433A JP5274250A JP27425093A JPH07125433A JP H07125433 A JPH07125433 A JP H07125433A JP 5274250 A JP5274250 A JP 5274250A JP 27425093 A JP27425093 A JP 27425093A JP H07125433 A JPH07125433 A JP H07125433A
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JP
Japan
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medium
image
gel
transfer medium
polymer
Prior art date
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Pending
Application number
JP5274250A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Shiotani
雅治 塩谷
Yoshiki Ikui
孝樹 生井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP5274250A priority Critical patent/JPH07125433A/en
Publication of JPH07125433A publication Critical patent/JPH07125433A/en
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  • Impression-Transfer Materials And Handling Thereof (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form an image of high quality by controlling the discharge of a polar solvent from a polymeric gel by the supply of a current. CONSTITUTION:A transfer medium 112 composed of a water-containing polymeric electrolyte gel layer 116 is arranged between a pair of electrodes 114, 122. A current is supplied across a pair of the electrodes 114, 122 on the basis of image data to selectively discharge water to the outer peripheral surface of the gel layer 116. Oily ink is supplied to the transfer medium 112 to which water is discharged from an ink roll 110 containing an oily ink liquid to be transferred to the part where no water is discharged of the gel layer 116. This ink liquid is transferred to recording paper P.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、通電による色材転写画
像形成方法に係わり、特には、通電により媒質を表面に
放出する高分子ゲルを転写媒体に用いた画像形成方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color material transfer image forming method by applying current, and more particularly, to an image forming method using a polymer gel which transfers a medium to the surface by applying current as a transfer medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、画像形成(記録)装置により形成
された画像に対して要求されている主な品質として、解
像度、画像濃度、画像鮮鋭度、階調表現性、色純度、色
重ね性を挙げることができる。
2. Description of the Related Art Currently, the main qualities required for an image formed by an image forming (recording) apparatus are resolution, image density, image sharpness, gradation expression, color purity, and color superimposition. Can be mentioned.

【0003】また、画像記録装置の性能としては、記録
速度が早いこと、音が静かであること、ランニングコス
トが低廉であること、小型で軽量であること、普通紙お
よび再生紙のどちらも使用できること、メンテナンスフ
リーであること等が要求されている。最近では、記録装
置としての基本特性である解像度や画像濃度、記録速度
等が一定の水準まで高まったこともあり、カラー表現が
可能であること、記録紙の種類を問わないこと、小型で
軽量であること等が特に重要視されている。
The performance of the image recording apparatus is high recording speed, quiet sound, low running cost, small size and light weight, and both plain paper and recycled paper are used. There is a demand for things that can be done and maintenance-free. Recently, the basic characteristics of a recording device, such as resolution, image density, and recording speed, have risen to a certain level. Therefore, color expression is possible, regardless of the type of recording paper, compact and lightweight. Is especially emphasized.

【0004】これまで、工業用の平版印刷や孔版印刷か
ら事務用の電子写真式プリンターや熱転写プリンターに
至るまで、様々な画像記録方式が提案されているが、前
記要求事項を大略満足する普通紙用カラー画像記録方式
は未だ実現されていない。
Various image recording methods have been proposed so far, from industrial lithographic printing and stencil printing to office electrophotographic printers and thermal transfer printers, but plain paper that generally satisfies the above requirements. A color image recording system for use has not yet been realized.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、簡
単な方式により高品質のカラー画像記録を容易に達成す
ることができる色材転写方式の画像記録方法を提供する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a color material transfer type image recording method capable of easily achieving high quality color image recording by a simple method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、上
記課題を解決するために、(1)通電によってその表面
に極性溶媒を放出し、通電の解放により表面の濡れ性が
消失する高分子ゲルにより転写媒体を構成し、(2)一
対の電極間で高分子ゲルに通電して、通電部で極性溶媒
を放出させ、(3)この極性溶媒が放出された転写媒体
に、極性溶媒とは非親和性のインク液を供給して転写媒
体の非通電部にインク液を移行させるようにした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides (1) a polymer which releases a polar solvent to its surface by applying electric current and loses the wettability of the surface by releasing the electric current. The gel constitutes a transfer medium, and (2) the polymer gel is energized between a pair of electrodes to release the polar solvent in the energized portion, and (3) the transfer medium from which the polar solvent has been released is treated with the polar solvent. The non-affinity ink liquid is supplied to transfer the ink liquid to the non-conducting portion of the transfer medium.

【0007】すなわち、本発明によれば、極性溶媒を含
む液状の第1の媒質を含有し、通電によってその表面に
該第1の液状媒質を放出する高分子ゲル層によって構成
される転写媒体を一対の電極間に配置し、該一対の電極
間に画像データに基づく電気信号を通じることによって
通電領域の高分子ゲル層の表面に該第1の液状媒質を放
出させて、該通電領域と非通電領域とによって潜在的画
像を該転写媒体に形成し、色材を含み、該第1の媒質に
対し非親和性である液状の第2の媒質を該潜在的画像が
形成された転写媒体に供給することによって該第2の媒
質を該転写媒体の非通電領域に移行させて、該移行され
た第2の媒質からなる顕画像を該転写媒体に形成し、該
転写媒体に被転写材を接触させることにより該顕画像を
該被転写材上に転写して画像を記録することを特徴とす
る、通電による色材転写画像記録方法が提供される。
That is, according to the present invention, there is provided a transfer medium comprising a polymer gel layer containing a liquid first medium containing a polar solvent and releasing the first liquid medium to the surface thereof by energization. The first liquid medium is disposed between the pair of electrodes, and an electric signal based on image data is passed between the pair of electrodes to cause the first liquid medium to be discharged to the surface of the polymer gel layer in the current-carrying region so that the first liquid medium is not connected to the current-carrying region. A latent image is formed on the transfer medium by the current-carrying region, and a liquid second medium containing a coloring material and having a non-affinity for the first medium is formed on the transfer medium on which the latent image is formed. By supplying the second medium, the second medium is moved to the non-conducting region of the transfer medium to form a visible image of the second medium thus transferred on the transfer medium, and a transfer target material is formed on the transfer medium. The visible image is transferred onto the material to be transferred by bringing them into contact with each other. Characterized by recording an image, the color material transfer image recording method according to energization is provided with.

【0008】以下、本発明をさらに詳しく説明する。本
発明において、第1の媒質とは、極性溶媒または極性溶
媒に電解質等の溶質を溶かした溶液を指す。また、第2
の媒質は、色材を含有し、第1の媒質とは混和しないと
いう意味で第1の媒質に対して非親和性のものである。
以下、この第2の媒質をインク液という。
The present invention will be described in more detail below. In the present invention, the first medium refers to a polar solvent or a solution in which a solute such as an electrolyte is dissolved in a polar solvent. Also, the second
The medium (1) contains a coloring material and is incompatible with the first medium in the sense that it is immiscible with the first medium.
Hereinafter, this second medium is referred to as an ink liquid.

【0009】本発明に使用される高分子ゲルは、その内
包する第1の媒質を通電によって表面に放出し、通電の
解放により表面の濡れ性が消失するものである。ここ
で、通電の解放とは、無通電または通電部からの離隔を
意味する。本発明の高分子ゲルには、カチオン性または
アニオン性高分子(高分子電解質)を架橋した高分子電
解質ゲルと、高分子電解質の溶液に金属イオンを添加し
pHを調節して形成された高分子錯体ゲルとが含まれ
る。
The polymer gel used in the present invention is one in which the first medium contained therein is discharged to the surface by applying an electric current, and the wettability of the surface disappears when the electric current is released. Here, release of energization means non-energization or separation from the energization part. The polymer gel of the present invention comprises a polymer electrolyte gel obtained by crosslinking a cationic or anionic polymer (polyelectrolyte) and a high-performance gel prepared by adding metal ions to a solution of the polymer electrolyte to adjust the pH. And molecular complex gels.

【0010】架橋高分子電解質ゲルは、高分子鎖を骨格
とした網目構造とその網目の間に取り込まれた溶媒によ
って構成されるゲルの内、極性溶媒によってイオン解離
するイオン解離性基を高分子鎖に有するものである。架
橋高分子電解質ゲルは、高分子鎖に沿って荷電している
ので、極性溶媒に対する親和性が強く、例えば自重の数
百倍もの水を吸収し保持できることが知られている。水
を含む高分子電解質ゲルは、ヒドロゲルと呼ばれてい
る。
The cross-linked polyelectrolyte gel is a gel composed of a network structure having a polymer chain as a skeleton and a solvent incorporated between the networks, and a polymer having an ionic dissociative group which is ionically dissociated by a polar solvent. It has a chain. Since the crosslinked polyelectrolyte gel is charged along the polymer chains, it is known that it has a strong affinity for polar solvents and can absorb and retain several hundred times its own weight of water, for example. A polyelectrolyte gel containing water is called a hydrogel.

【0011】架橋高分子電解質ゲルは、ゴム粘弾性を有
し、ゲル中に保持された水等の極性溶媒は外力がゲルに
加わっても流出しない。また、直流電圧を印加できる電
極装置によりゲルに通電すると、一方の電極から水等の
極性溶媒を放出し、他方の電極においてゲル自体が収縮
するという特性を有する。この現象は、高分子鎖が荷電
されているために発生する。収縮したゲルは、水等の極
性溶媒を再吸収できる。架橋高分子電解質ゲルは、単に
水等の極性溶媒に対してばかりでなく、極性溶媒に低分
子電解質等の溶質を溶かした溶液に対してもこの挙動を
示す。極性溶媒としては水が好ましいが、高分子電解質
のイオン解離性基を解離できる極性溶媒であれば他の極
性溶媒も使用できる。
The crosslinked polyelectrolyte gel has rubber viscoelasticity, and polar solvents such as water retained in the gel do not flow out even when an external force is applied to the gel. Further, when a gel is energized by an electrode device capable of applying a DC voltage, it has a characteristic that a polar solvent such as water is released from one electrode and the gel itself contracts at the other electrode. This phenomenon occurs because the polymer chains are charged. The shrunken gel can reabsorb polar solvents such as water. The crosslinked polyelectrolyte gel shows this behavior not only in a polar solvent such as water but also in a solution prepared by dissolving a solute such as a low molecular electrolyte in a polar solvent. Water is preferable as the polar solvent, but other polar solvents can be used as long as they are polar solvents capable of dissociating the ion-dissociable groups of the polymer electrolyte.

【0012】本発明の第1の態様では、通常(通電の解
放時)では第1の媒質を保持し、表面にこれを放出せず
(表面濡れ性を消失)、通電により第1の媒質をその表
面に放出するこのような特性を有する架橋高分子電解質
ゲルにより転写媒体を構成する。通電時において、高分
子電解質がポリアニオンの場合には、カソードで第1の
媒質が放出され、アノードにおいてゲルの収縮が生じ
る。他方高分子電解質がポリカチオンの場合には、アノ
ードで第1の媒質が放出され、カソードでゲルの収縮が
生じる。なお、第1の媒質が極性溶媒に塩化ナトリウ
ム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の電解質を溶
かした導電性溶液である場合は、ゲルと一方の電極とを
直接接触させなくてもよい。電解質を含んだ導電性の第
1の媒質を通じて通電が達成されるからである。架橋高
分子電解質としては、メチレンビスアクリルアミド等の
架橋剤で架橋された、ポリアクリル酸、ポリメタクリル
酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリ−4−ビニルピリジ
ン、寒天、アルギン酸、コラーゲン、ゼラチン、アラビ
アゴム、ポリ(アクリルアミドメチルプロパンスルホン
酸)等を用いることができる。
In the first aspect of the present invention, the first medium is normally held (when the energization is released) and is not discharged to the surface (the surface wettability disappears), and the first medium is energized by the energization. The transfer medium is constituted by the cross-linked polyelectrolyte gel having such characteristics that is released to the surface thereof. When the polymer electrolyte is a polyanion at the time of energization, the first medium is released at the cathode and the gel contracts at the anode. On the other hand, when the polyelectrolyte is a polycation, the first medium is released at the anode and the gel contracts at the cathode. When the first medium is a conductive solution in which an electrolyte such as sodium chloride, sodium hydroxide or potassium hydroxide is dissolved in a polar solvent, the gel and one electrode do not have to be in direct contact with each other. This is because electricity is achieved through the electrically conductive first medium containing the electrolyte. As the cross-linked polyelectrolyte, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polystyrene sulfonic acid, poly-4-vinylpyridine, agar, alginic acid, collagen, gelatin, gum arabic, poly, which are cross-linked with a cross-linking agent such as methylenebisacrylamide. (Acrylamidomethylpropane sulfonic acid) or the like can be used.

【0013】以下、架橋高分子錯体ゲルの作成例を記
す。 作成例1 高分子電解質のモノマーであるアクリルアミドメチルプ
ロパンスルホン酸を4M、架橋剤としてメチレンビスア
クリルアミドを0.2M、および重合開始剤としてアゾ
ビスイソブチロニトリルを0.04Mの濃度で含むイオ
ン交換水を約60〜70℃で約5時間反応させて、所望
のポリ(アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸)
(PAMPS)ゲルを得た。このゲルをイオン交換水中
で洗浄・膨潤させて所望のPAMPSヒドロゲルを得
た。 作成例2 作成例1と同様にしてポリ(アクリルアミドメチルプロ
パンスルホン酸)ゲルを得た後、これを電解質として水
酸化ナトリウムを0.05Mの濃度で含むイオン交換水
中に浸漬した。こうして、電解質の水溶液を取り込んだ
所望のPAMPSヒドロゲルを得た。
An example of producing a crosslinked polymer complex gel will be described below. Preparation Example 1 Ion exchange containing 4M of acrylamidomethylpropanesulfonic acid, which is a monomer of the polymer electrolyte, 0.2M of methylenebisacrylamide as a cross-linking agent, and 0.04M of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator. Reaction with water at about 60-70 ° C for about 5 hours to give the desired poly (acrylamidomethylpropane sulfonic acid)
A (PAMPS) gel was obtained. This gel was washed and swollen in ion-exchanged water to obtain the desired PAMPS hydrogel. Preparation Example 2 After obtaining a poly (acrylamidomethylpropane sulfonic acid) gel in the same manner as Preparation Example 1, this was immersed in ion-exchanged water containing sodium hydroxide at a concentration of 0.05 M as an electrolyte. Thus, a desired PAMPS hydrogel incorporating an aqueous solution of an electrolyte was obtained.

【0014】他方、高分子錯体ゲルは、高分子電解質の
高濃度水溶液に金属イオンを添加し、その水溶液の水素
イオン濃度(pH)を調節することによって形成された
ものである。例えば、ポリアクリル酸の水溶液にカルシ
ウムイオンを添加した系は、下記表1に示す挙動を示
す。
On the other hand, the polymer complex gel is formed by adding metal ions to a high concentration aqueous solution of a polymer electrolyte and adjusting the hydrogen ion concentration (pH) of the aqueous solution. For example, a system in which calcium ions are added to an aqueous solution of polyacrylic acid exhibits the behavior shown in Table 1 below.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】すなわち、この系は、周囲pHの変化によ
り可逆的に錯体を生成し、または解離する。pHが4以
上の高pH領域では、系中の水素イオン濃度が低いた
め、高分子鎖のカルボキシル基はCOO- とH+ とに解
離している。このとき、高分子側鎖とCa2+との静電的
相互作用が生じ、高分子錯体を形成する。この錯体の形
成により、高分子溶液系は大幅な粘度上昇を示す。特
に、高分子濃度が充分に高いときには、溶液系全体がゲ
ル化する。他方、pH3以下の低pH領域では、系中の
水素イオン濃度が高いため、高分子の側鎖は解離せずC
OOHの形をとる。そのため、Ca2+との静電的相互作
用が生じず、高分子錯体は形成されない。高分子濃度が
充分に高い場合には、系は上記ゲルからゾルに変化す
る。本発明では、pHは、通電による水の加水分解によ
って低下させている。本発明の第2の態様では、通常
(無通電または通電の解放)の場合ではゲル状態にあっ
て第1の媒質を保持し、表面にこれを放出せず(表面濡
れ性を消失)、通電により表面がゾル化して第1の媒質
をその表面に放出するこのような特性を有する高分子錯
体ゲルにより転写媒体を構成する。高分子錯体ゲルは、
上記ポリアクリル酸ばかりでなく、ポリメタクリル酸、
アルギン酸と、マグネシウム、カルシウム、ストロンチ
ウム、バリウム等の金属イオンとの間で形成され、本発
明では、そのようないずれもの好適な高分子錯体ゲルを
用いることができる。
That is, this system reversibly forms or dissociates a complex due to a change in ambient pH. In the high pH region where the pH is 4 or more, the hydrogen ion concentration in the system is low, and therefore the carboxyl group of the polymer chain is dissociated into COO and H + . At this time, electrostatic interaction between the side chain of the polymer and Ca2 + occurs to form a polymer complex. Due to the formation of this complex, the polymer solution system shows a large increase in viscosity. In particular, when the polymer concentration is sufficiently high, the entire solution system gels. On the other hand, in the low pH region of pH 3 or less, the hydrogen ion concentration in the system is high, so that the side chain of the polymer does not dissociate and C
Takes the form of OOH. Therefore, electrostatic interaction with Ca 2+ does not occur, and the polymer complex is not formed. When the polymer concentration is high enough, the system changes from the gel to a sol. In the present invention, the pH is lowered by the hydrolysis of water by applying electricity. According to the second aspect of the present invention, in a normal case (non-energization or release of energization), the first medium is held in a gel state and is not discharged to the surface (surface wettability disappears), and current is applied. Thus, the transfer medium is constituted by the polymer complex gel having such characteristics that the surface becomes a sol and the first medium is released to the surface. The polymer complex gel is
Not only the above polyacrylic acid, but also polymethacrylic acid,
It is formed between alginic acid and metal ions such as magnesium, calcium, strontium, and barium, and any suitable polymer complex gel can be used in the present invention.

【0017】以下、高分子錯体ゲルの作例例を記す。 作成例3 高分子電解質であるポリアクリル酸の3M濃度水溶液
(pH=2.7)にポリアクリル酸のカルボキシル基と
等モル量の塩化カルシウムを添加したところ、溶液は、
高粘性溶液(ゾル)から弾性ゲルへ転移し、所望の高分
子錯体ゲルを得た。
An example of the polymer complex gel will be described below. Preparation Example 3 A 3 M aqueous solution of polyacrylic acid (pH = 2.7), which is a polyelectrolyte, was added with calcium chloride in an equimolar amount to the carboxyl groups of polyacrylic acid.
A highly viscous solution (sol) was transferred to an elastic gel to obtain a desired polymer complex gel.

【0018】さて、上に説明した通り、一対の電極間に
画像データに基づく電気信号を通じると、通電領域の高
分子ゲル層の表面に第1の液状媒質が放出される。この
第1の液状媒質が放出された通電領域と非通電領域とに
よって転写媒体に潜在的画像が形成される。
As described above, when an electric signal based on image data is passed between the pair of electrodes, the first liquid medium is discharged to the surface of the polymer gel layer in the current-carrying region. A latent image is formed on the transfer medium by the energized area and the non-energized area from which the first liquid medium is discharged.

【0019】次に、潜在的画像が形成された転写媒体に
インク液を供給する。通常、このインク液の供給は、イ
ンク液を含んだ多孔質ロールにより行うことができる。
インク液を転写媒体に供給すると、第1の液状媒質が放
出された通電領域には、第1の液状媒質の非親和性故に
インク液は移行されず、インク液は、非通電領域(イン
ク液が放出されていない高分子ゲル層部分)にのみ選択
的に移行する。この移行されたインク液は、顕画像であ
る。
Next, the ink liquid is supplied to the transfer medium on which the latent image is formed. Usually, the ink liquid can be supplied by a porous roll containing the ink liquid.
When the ink liquid is supplied to the transfer medium, the ink liquid is not transferred to the energized region where the first liquid medium is discharged due to the non-affinity of the first liquid medium, and the ink liquid is not in the non-energized region (ink liquid Is selectively released only to the polymer gel layer portion where it is not released. The transferred ink liquid is a visible image.

【0020】そして、この顕画像が形成された転写媒体
に被転写材(記録紙)を接触させ、顕画像を記録紙に転
写して画像を記録する。なお、本発明において、高分子
ゲル層の内周面に第1の媒質を継続的に供給するための
手段を設けることが望ましい。上記電極反応により収縮
した高分子ゲルの内周面に媒質供給手段からの第1の媒
質を吸収させることにより収縮部の高分子ゲルを再膨潤
させることができる。こうして、高分子ゲル層への継続
的な第1の媒質の供給を図ることができる。
Then, the material to be transferred (recording paper) is brought into contact with the transfer medium on which the developed image is formed, and the developed image is transferred to the recording paper to record the image. In the present invention, it is desirable to provide a means for continuously supplying the first medium on the inner peripheral surface of the polymer gel layer. By absorbing the first medium from the medium supplying means on the inner peripheral surface of the polymer gel contracted by the electrode reaction, the polymer gel in the contracted portion can be re-swelled. In this way, it is possible to continuously supply the first medium to the polymer gel layer.

【0021】このような媒質供給手段は、例えば、転写
媒体を円筒状多孔質支持体上に支持し、この円筒状多孔
質支持体の内部に第1の媒質を収容させるようにして媒
質タンクを構成したものである。その際、(1)第1の
媒質が極性溶媒のみからなる場合、多孔質支持体を電極
としても作用させ(高分子ゲル層と電極との直接接
触)、あるいは(2)第1の媒質が電解質を含んで導電
性となっている場合、高分子ゲル層とは非接触状態で円
筒状多孔質支持体とは別に電極を設けることができる。
Such a medium supply means supports, for example, a transfer medium on a cylindrical porous support, and a medium tank is formed by accommodating the first medium inside the cylindrical porous support. It is composed. At that time, when (1) the first medium is composed only of a polar solvent, the porous support also acts as an electrode (direct contact between the polymer gel layer and the electrode), or (2) the first medium is When it contains an electrolyte and becomes conductive, an electrode can be provided separately from the cylindrical porous support in a non-contact state with the polymer gel layer.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。全図に渡って同一箇所は同一符号で示されてい
る。図1は、本発明の第1の実施例に基づく画像記録装
置の基本構造を示す。この装置100は、ドラム状のイ
ンク液転写媒体112を備えている。転写媒体112
は、回転可能な円筒状多孔質支持体114に支持されて
いる。この支持体114は、共通アノード電極をも兼ね
るものであり、正電位が印加される。従って、支持体1
14は、導電性材料例えば炭素で形成することができ
る。支持体114の外周面全体を覆って、上に詳しく述
べたような第1の媒質が含有され膨潤した架橋高分子電
解質ゲル層116が形成されて転写媒体112を構成し
ている。本実施例では、高分子電解質ゲルとしてポリア
ニオンヒドロゲルが用いられ、例えば、作成例1で作成
したPAMPSヒドロゲルを使用することができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same parts are designated by the same reference numerals throughout the drawings. FIG. 1 shows the basic structure of an image recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. The apparatus 100 includes a drum-shaped ink liquid transfer medium 112. Transfer medium 112
Are supported by a rotatable cylindrical porous support 114. This support 114 also serves as a common anode electrode and is applied with a positive potential. Therefore, the support 1
14 can be formed of a conductive material such as carbon. The transfer medium 112 is formed by covering the entire outer peripheral surface of the support 114 and forming the swollen cross-linked polymer electrolyte gel layer 116 containing the first medium as described in detail above. In this example, a polyanion hydrogel is used as the polymer electrolyte gel, and for example, the PAMPS hydrogel prepared in Preparation Example 1 can be used.

【0023】円筒状多孔質支持体114の内部は、高分
子電解質ゲルに含有させたものと同じ第1の媒質である
水120が収容されて水タンク118を構成している。
高分子ゲル層116の外周に接して、信号電位(負電
位)が印加されるカソード電極122が設けられてい
る。このカソード電極122は、例えばマルチスタイラ
ス電極で構成することができる。いうまでもなく、ドラ
ム状転写媒体112の両端面は、図示しない蓋等によっ
て液密に塞がれている。
Inside the cylindrical porous support 114, water 120, which is the same first medium as that contained in the polymer electrolyte gel, is accommodated to form a water tank 118.
A cathode electrode 122 to which a signal potential (negative potential) is applied is provided in contact with the outer periphery of the polymer gel layer 116. The cathode electrode 122 can be composed of, for example, a multi-stylus electrode. Needless to say, both end surfaces of the drum-shaped transfer medium 112 are liquid-tightly closed by a lid or the like not shown.

【0024】さて、画像記録装置100は、ドラム状転
写媒体112に外接回転する多孔質インクロール110
を備えている。このインクロール110には、高分子ゲ
ル116に含まれている第1の媒質である水に対して非
親和性のインク液(油性インク液)が含まれている。
Now, the image recording apparatus 100 has a porous ink roll 110 which rotates externally on a drum-shaped transfer medium 112.
Is equipped with. The ink roll 110 contains an ink liquid (oil-based ink liquid) that has no affinity for water, which is the first medium contained in the polymer gel 116.

【0025】転写媒体112の下側には、被転写材(記
録紙)Pを転写媒体112の高分子ゲル層116に摺接
させるための転写手段124が設けられている。この転
写手段124は、例えばゴムロールで構成することがで
きる。
Below the transfer medium 112, there is provided a transfer means 124 for bringing the material to be transferred (recording paper) P into sliding contact with the polymer gel layer 116 of the transfer medium 112. The transfer means 124 can be composed of, for example, a rubber roll.

【0026】このような構成の画像形成装置100にお
いて、図2に示すように、転写媒体112、インクロー
ル110を回転させ、アノード電極114を正電位に設
定し、カソード電極122に画像データに対応する信号
電位(負電位)Sを印加すると、PAMPSヒドロゲル
116は、既に詳しく説明したように、カソード電極1
22側で、内包する水を画像情報に対応して水膜Wとし
て順次放出する。通電が行われないPAMPSヒドロゲ
ル116の領域には、水は放出されない。この通電領域
と非通電領域により潜在的画像が形成される。
In the image forming apparatus 100 having such a structure, as shown in FIG. 2, the transfer medium 112 and the ink roll 110 are rotated, the anode electrode 114 is set to a positive potential, and the cathode electrode 122 corresponds to the image data. When a signal potential (negative potential) S to be applied is applied, the PAMPS hydrogel 116, as already described in detail above, receives the cathode electrode 1
On the side of 22, the contained water is sequentially discharged as a water film W corresponding to the image information. No water is released into the areas of the PAMPS hydrogel 116 that are not energized. The energized area and the non-energized area form a latent image.

【0027】他方、共通アノード電極114側では、P
AMPSヒドロゲル116は収縮する。次に、転写媒体
112は、回転によりインクロール110と接触する。
転写媒体上の水膜Wの形成領域と、水膜非形成領域と
は、油性インク液との撥性/濡れ性が異なり、油性イン
ク液は水とは非親和性であるので、水膜非形成領域にの
み油性インク液Iが移行し、顕画像を形成する。
On the other hand, on the common anode electrode 114 side, P
The AMPS hydrogel 116 contracts. Next, the transfer medium 112 comes into contact with the ink roll 110 by rotation.
The area where the water film W is formed and the area where the water film is not formed on the transfer medium have different repellency / wettability with the oil-based ink liquid, and the oil-based ink liquid has a non-affinity with water. The oil-based ink liquid I migrates only to the formation area to form a visible image.

【0028】転写手段124によって転写媒体112の
表面に記録紙Pを密着させると、高分子ゲル層116表
面のインク液Iは記録紙P上に転写され、画像を記録す
る。転写媒体112上に残った水Wは、ゲル層116に
再吸収され、ゲル表面がクリーニングされる。
When the recording paper P is brought into close contact with the surface of the transfer medium 112 by the transfer means 124, the ink liquid I on the surface of the polymer gel layer 116 is transferred onto the recording paper P to record an image. The water W remaining on the transfer medium 112 is reabsorbed by the gel layer 116 and the gel surface is cleaned.

【0029】また、アノード電極114側で収縮した高
分子ゲルは、水タンク118内の水120を多孔質アノ
ード電極114を通して吸収し、初期状態に戻る。以上
の過程を繰り返すことにより連続的な画像形成が達成で
きる。また、このように、水は、水タンク118内の水
120によりゲル層中に継続的に供給されるのである。
なお、水タンク118内への水の補給は、転写媒体11
2の端面から行うことができる。
Further, the polymer gel contracted on the side of the anode electrode 114 absorbs the water 120 in the water tank 118 through the porous anode electrode 114 and returns to the initial state. By repeating the above process, continuous image formation can be achieved. Further, as described above, the water is continuously supplied to the gel layer by the water 120 in the water tank 118.
Water is supplied to the water tank 118 when the transfer medium 11 is used.
It can be performed from the two end faces.

【0030】図3は、本発明の第2の実施例に基づく画
像記録装置の基本構造を示す。この画像形成装置200
は、電解質を含有する水溶液を用い、アノード電極を高
分子ゲル層と直接接触させない構造としている以外は、
実施例1の装置100と同じ構成である。
FIG. 3 shows the basic structure of an image recording apparatus according to the second embodiment of the present invention. This image forming apparatus 200
Is an aqueous solution containing an electrolyte, except that the anode electrode is not in direct contact with the polymer gel layer,
It has the same configuration as the device 100 of the first embodiment.

【0031】すなわち、本装置200の転写媒体212
は、回転可能な円筒状多孔質支持体214を有するが、
ここには電位を印加しない。従って、多孔質支持体21
4は、インク液が通過できさえすればよく、導電性材料
に限らず、織布等他の材料でも形成することができる。
That is, the transfer medium 212 of the apparatus 200
Has a rotatable cylindrical porous support 214,
No potential is applied here. Therefore, the porous support 21
The material 4 is only required to allow the ink liquid to pass therethrough, and can be formed of not only a conductive material but also other materials such as woven cloth.

【0032】多孔質支持体214の内周面と外周面のそ
れぞれ全体を覆って、上に詳しく述べたような導電性水
溶液が含有され膨潤した高分子電解質ゲル層216aお
よび216bがそれぞれ例えば1mm程度の厚さに形成
されている。本実施例では、第1の実施例と同様、高分
子電解質ゲルとしてポリアニオンヒドロゲルが用いられ
るが、これに含有される水には電解質が含まれている。
そのような高分子電解質ヒドロゲルとしては、例えば、
作成例2で作成した電解質水溶液を含有するPAMPS
ヒドロゲルを使用することができる。
The polymer electrolyte gel layers 216a and 216b, which cover the entire inner and outer peripheral surfaces of the porous support 214 and are swollen by containing the conductive aqueous solution as described in detail above, are each about 1 mm, for example. Is formed to a thickness of. In this example, as in the first example, a polyanion hydrogel is used as the polymer electrolyte gel, and the water contained in this contains an electrolyte.
Examples of such a polyelectrolyte hydrogel include:
PAMPS containing the aqueous electrolyte solution prepared in Preparation Example 2
Hydrogels can be used.

【0033】円筒状多孔質支持体214の内部は、電解
質水溶液220が収容されて水溶液タンク218を構成
している。いうまでもなく、ロール状転写媒体212の
端面は、図示しない蓋等によって液密に塞がれている。
The inside of the cylindrical porous support 214 contains an aqueous electrolyte solution 220 to form an aqueous solution tank 218. Needless to say, the end surface of the roll-shaped transfer medium 212 is liquid-tightly closed by a lid or the like not shown.

【0034】インク液転写媒体212の中心軸には、正
電位に設定される共通アノード電極226が挿通して設
けられている。この共通アノード電極226は、高分子
ゲル層216aとは接しておらず、電解質水溶液220
と接触しているだけである。カソード電極122との間
の通電は、電解質水溶液220を通じて達成される。
A common anode electrode 226, which is set to a positive potential, is inserted through the central axis of the ink liquid transfer medium 212. The common anode electrode 226 is not in contact with the polymer gel layer 216a, and the common electrolyte electrode 220
I am only in contact with. Energization with the cathode electrode 122 is achieved through the electrolyte aqueous solution 220.

【0035】以上述べた画像形成装置200の動作は、
多孔質支持体214ではなく共通アノード電極226を
正電位に設定する以外は、第1の実施例の装置と同じで
あり、電解質溶液の補給についても同様である。なお、
本実施例では、第1の媒質として電解質を含む導電性水
溶液を用いているため、収縮した高分子ゲル層による第
1の媒質の吸収(再膨潤)がより迅速に行われ、より安
定した品質の画像形成が可能である。
The operation of the image forming apparatus 200 described above is as follows.
The device is the same as the device of the first embodiment except that the common anode electrode 226 is set to a positive potential instead of the porous support 214, and the replenishment of the electrolyte solution is also the same. In addition,
In this embodiment, since the conductive aqueous solution containing the electrolyte is used as the first medium, the contraction of the polymer gel layer allows the first medium to be absorbed (re-swelled) more quickly, resulting in a more stable quality. Image formation is possible.

【0036】図4は、本発明の第3の実施例に基づく画
像記録装置の基本構造を示す。この装置300は、カソ
ード電極構造が異なる以外は図3に示す第2の実施例の
装置と同じである。
FIG. 4 shows the basic structure of an image recording apparatus according to the third embodiment of the present invention. This device 300 is the same as the device of the second embodiment shown in FIG. 3 except that the cathode electrode structure is different.

【0037】すなわち、本実施例の画像形成装置300
のカソード電極構造322は、回転可能な円筒状透明支
持体323を有する。透明支持体323は、例えば、透
明電極で形成することができる。
That is, the image forming apparatus 300 of this embodiment.
The cathode electrode structure 322 has a rotatable cylindrical transparent support 323. The transparent support 323 can be formed of a transparent electrode, for example.

【0038】透明支持体323の外周面全体を覆って光
導電層325が形成されている。この光導電層325
は、光の非照射時は、実質的に絶縁性であり、光の照射
によって導電性となるものであり、それ自体広く知られ
ているCdS、ZnO、アモルファスシリコン等の無機
材料や、ポリビニルカルバゾール等の有機材料で形成す
ることができる。光導電層325は、同時回転する転写
媒体212の外側高分子ゲル層216bと外接する。
A photoconductive layer 325 is formed so as to cover the entire outer peripheral surface of the transparent support 323. This photoconductive layer 325
Is substantially insulative when not irradiated with light and becomes conductive when irradiated with light. It is a well-known inorganic material such as CdS, ZnO, and amorphous silicon, or polyvinylcarbazole. It can be formed of an organic material such as. The photoconductive layer 325 circumscribes the outer polymer gel layer 216b of the transfer medium 212 that rotates at the same time.

【0039】円筒状透明支持体323の内部には、光導
電層325のゲル層216bとの接点において、透明支
持体323を通して画像情報に対応して選択的に光導電
層325に光を照射する光ヘッド327が、転写媒体2
12の全長に渡って挿通・固定されている。光ヘッド3
27としては、発光ダイオードヘッド、レーザヘッド、
プラズマイメージバー、電子線励起蛍光体ヘッド、液晶
シャッターヘッド、PLZTヘッド等いずれもの好適な
ヘッドを用いることができる。
Inside the cylindrical transparent support 323, at the contact with the gel layer 216b of the photoconductive layer 325, the photoconductive layer 325 is selectively irradiated with light through the transparent support 323 in accordance with image information. The optical head 327 causes the transfer medium 2
It is inserted and fixed over the entire length of 12. Optical head 3
27, a light emitting diode head, a laser head,
Any suitable head such as a plasma image bar, an electron beam excitation phosphor head, a liquid crystal shutter head, and a PLZT head can be used.

【0040】画像情報に対応した光信号が入力される
と、光ヘッド327は、それに応じて光導電層325に
光hνを選択的に照射する。光導電層325の光照射部
は、導電性となり、共通アノード電極226との間の通
電を達成する。かくして、第2の実施例に関して説明し
た通りの画像形成を行うことができる。
When an optical signal corresponding to image information is input, the optical head 327 selectively irradiates the photoconductive layer 325 with the light hν in response thereto. The light-irradiated portion of the photoconductive layer 325 becomes conductive and achieves conduction with the common anode electrode 226. Thus, the image formation as described in the second embodiment can be performed.

【0041】第3の実施例では、光によって通電部の制
御が行われるため、より微細なドットを形成できるとい
うさらなる利点を有する。いうまでもなく、本実施例の
カソード電極構造322は、図1に示した第1の実施例
におけるカソード電極122の代わりに用いても同様の
機能を達成できる。
The third embodiment has an additional advantage that finer dots can be formed because the energizing portion is controlled by light. Needless to say, the cathode electrode structure 322 of this embodiment can achieve the same function even if it is used in place of the cathode electrode 122 of the first embodiment shown in FIG.

【0042】図5は、本発明の第4の実施例に基づく画
像記録装置の基本構造を示す。本装置400は、本発明
の第2の態様に従い転写媒体を高分子錯体ゲルで形成し
た以外は、図1に示す画像記録装置と同じ構成である。
FIG. 5 shows the basic structure of an image recording apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. This apparatus 400 has the same configuration as the image recording apparatus shown in FIG. 1 except that the transfer medium is formed of a polymer complex gel according to the second aspect of the present invention.

【0043】すなわち、この画像記録装置400におい
て、転写媒体412は、全体がロール状の高分子錯体ゲ
ル416で形成されている。この高分子錯体ゲルには水
が含まれ、保持されている。例えば、この高分子錯体ゲ
ルは、例えば、作成例3に示したポリアクリル酸−カル
シウム錯体ゲルで作製できる。高分子錯体ゲルロール4
16は、その中心軸に共通アノード電極426が貫通形
成されている。
That is, in this image recording apparatus 400, the transfer medium 412 is entirely formed of the roll-shaped polymer complex gel 416. This polymer complex gel contains and retains water. For example, this polymer complex gel can be prepared, for example, from the polyacrylic acid-calcium complex gel shown in Preparation Example 3. Polymer complex gel roll 4
A common anode electrode 426 is formed through the central axis of the No. 16.

【0044】一対の電極122,426間に画像データ
に基づいて通電すると、ロール状転写媒体412を構成
する高分子錯体ゲル416中の水が電気分解され、カソ
ード電極122近傍でpHが低下し、アノード電極42
6近傍でpHが上昇する。上に詳しく説明したように、
この場合、高分子錯体は、アノード電極426近傍では
ゲルのままであるが、カソード電極122近傍すなわち
転写媒体412の表面ではゾル化現象が生じ、水が放出
される。以後、図1に関して説明したと同様にインクロ
ール110から油性インクを選択的に移行させ、これを
記録紙P上に転写する。
When electricity is applied between the pair of electrodes 122 and 426 based on the image data, the water in the polymer complex gel 416 forming the roll-shaped transfer medium 412 is electrolyzed and the pH is lowered in the vicinity of the cathode electrode 122. Anode electrode 42
The pH rises near 6. As detailed above,
In this case, the polymer complex remains a gel in the vicinity of the anode electrode 426, but a sol phenomenon occurs in the vicinity of the cathode electrode 122, that is, the surface of the transfer medium 412, and water is released. After that, as described with reference to FIG. 1, the oil-based ink is selectively transferred from the ink roll 110 and transferred onto the recording paper P.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、高分子ゲ
ルを転写媒体として利用し、通電によりその内包する第
1の媒質を放出させ、第1の媒質が放出された転写媒体
にインク液を選択的に移行させて顕画像を形成し、これ
を記録紙に転写する方法であり、いわゆる平版印刷と同
様な記録方式にしてより高品質の画像を形成することが
できる。
As described above, according to the present invention, a polymer gel is used as a transfer medium, and the first medium contained therein is discharged by energization, and the ink is transferred to the transfer medium from which the first medium is discharged. This is a method in which the liquid is selectively transferred to form a visible image, and this is transferred to a recording paper, and a higher quality image can be formed by a recording method similar to so-called lithographic printing.

【0046】また、構成が簡単で、軽量、安価な画像形
成装置を実現でき、画像形成に必要なエネルギーも少な
くて済む。さらに、転写媒体の交換により容易にカラー
画像を形成できるとともに、使用するインクが液体であ
るので、被転写材としての記録紙の種類を問わずに画像
を形成できる。またインク液としては、画像形成部のみ
しか消費されないので、ランニングコストも低廉であ
る。
Further, an image forming apparatus having a simple structure, light weight and inexpensive can be realized, and energy required for image formation can be reduced. Furthermore, a color image can be easily formed by exchanging the transfer medium, and since the ink used is a liquid, an image can be formed regardless of the type of recording paper as the material to be transferred. In addition, since the ink liquid is consumed only in the image forming portion, the running cost is low.

【0047】さらにまた、本発明を適用した画像形成装
置は簡単な構成で小型化できるので、そのような画像形
成装置を複数個内蔵させてマルチカラー画像形成装置も
容易に実現できる。
Furthermore, since the image forming apparatus to which the present invention is applied can be downsized with a simple structure, a multi-color image forming apparatus can be easily realized by incorporating a plurality of such image forming apparatuses.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に基づく画像記録装置の
基本構造を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a basic structure of an image recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例に基づく画像記録方法の
説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an image recording method according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例に基づく画像記録装置の
基本構造を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a basic structure of an image recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例に基づく画像記録装置の
基本構造を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a basic structure of an image recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例に基づく画像記録装置の
基本構造を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a basic structure of an image recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110…インクロール、112,212,412…転写
媒体、114,214…多孔質支持体、116,216
a,216b,416…高分子ゲル層、118,218
…媒質タンク、120,220…第1の媒質、122…
信号電極、226,426…共通電極、325…光導電
性層、327…光ヘッド。
110 ... Ink roll, 112, 212, 412 ... Transfer medium, 114, 214 ... Porous support, 116, 216
a, 216b, 416 ... Polymer gel layer, 118, 218
... medium tank, 120, 220 ... first medium, 122 ...
Signal electrodes, 226, 426 ... Common electrode, 325 ... Photoconductive layer, 327 ... Optical head.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 極性溶媒を含む液状の第1の媒質を含有
し、通電によってその表面に該第1の液状媒質を放出す
る高分子ゲル層によって構成される転写媒体を一対の電
極間に配置し、 該一対の電極間に画像データに基づく電気信号を通じる
ことによって通電領域の高分子ゲル層の表面に該第1の
液状媒質を放出させて、該通電領域と非通電領域とによ
って潜在的画像を該転写媒体に形成し、 色材を含み、該第1の媒質に対し非親和性である液状の
第2の媒質を該潜在的画像が形成された転写媒体に供給
することによって該第2の媒質を該転写媒体の非通電領
域に移行させて、該移行された第2の媒質からなる顕画
像を該転写媒体に形成し、 該転写媒体に被転写材を接触させることにより該顕画像
を該被転写材上に転写して画像を記録することを特徴と
する、通電による色材転写画像記録方法。
1. A transfer medium, which contains a liquid first medium containing a polar solvent and is composed of a polymer gel layer which releases the first liquid medium on its surface upon energization, is arranged between a pair of electrodes. Then, the first liquid medium is discharged to the surface of the polymer gel layer in the current-carrying region by passing an electric signal based on image data between the pair of electrodes. An image is formed on the transfer medium, and a liquid second medium containing a coloring material and having a non-affinity for the first medium is supplied to the transfer medium on which the latent image is formed. The second medium is transferred to the non-conducting region of the transfer medium to form a visible image of the transferred second medium on the transfer medium, and the transfer medium is brought into contact with the transfer medium to form the visible image. Transferring an image onto the transfer material to record the image A method for recording an image of a color material transfer by energization, which comprises:
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