JPH09323405A - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各ドットごとの濃度階調を実現し、高解像度
の文字再現、多階調イメージの高画質再現にも対応でき
る簡易な画像形成方法、及び、この画像形成方法のため
の、簡易で高解像度の画像形成装置を提供する。 【解決手段】 画像形成材料としてエネルギーを付与す
ることによって光学濃度が変化するインク、例えば、フ
ォトクロミックや熱昇華性染料等を含むインクを用い、
該インクを被記録体上に移動または付着させる過程にお
いて該インクに光、熱などのエネルギーを付与すること
によりインクの光学濃度を変化させ、所望の光学濃度の
インクを被記録体上に付着させて画像を得る、ことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成方法および
装置に関し、詳しくは、主にインクジェット記録方式に
おいてドットごとに濃度を制御する階調方式を導入した
高画質の画像記録方法およびそれに用いる画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体インクをノズルから噴射させて記録
を行なう、インクジェット記録方式は、簡便性、経済性
の良さから広く利用されている。インクジェット記録方
式では微細加工して作製された特定の解像度をもつノズ
ルから、水性インクやワックスインクなどを連続的に、
あるいは適時に噴射させて、被記録体上の所望の位置に
付着させ、画像を形成するものである。

【０００３】該インクジェット記録方式における画像形
成、特に階調再現の方法としては、従来、主に次に示す
画像処理による方法とインク量の制御による方法が知ら
れている。

【０００４】画像処理による方法としては、インク１ド
ットのＯＮ／ＯＦＦを周囲のドットのＯＮ／ＯＦＦの状
況を考慮して決めることで、一定の濃度が決められた画
像領域全体で、その決められた濃度を表現する誤差拡散
方式があり、最近のオンデマンド型インクジェット記録
方式の小型プリンタに広く採用されている。さらに、、
複数の隣接するドットを合わせて１画素とし、１画素の
中で複数のドットのＯＮ／ＯＦＦパターンを変更して所
望の濃度を表現するディザ方式という方法がある。

【０００５】前記オンデマンド型インクジェット記録方
式の階調再現は、連続噴射型ではないため、一般的には
被記録体上にインクを付着させる画素の数、付着位置を
任意に選択することによって画像を形成する、いわゆる
面積階調方式で行われる。この方式によれば、文字等は
鮮明に表現できるレベルの解像度を有しているものの、
写真のようなイメージ画像を表現するには、ノズルの解
像度を現状、汎用の６００ｄｐｉ程度からさらに高める
必要がある。しかしながら、ノズルの解像度を高めるこ
とは、製造コストやノズルの目詰まり等の問題から困難
である。

【０００６】一方、インク量の制御による方法として
は、１ドットにインク滴を複数回付着させることで、該
ドットのインク量を変えて各ドットごとに所望の濃度を
得る連続噴射型のインクジェット方式と、特開平５−５
７９０７号公報などにおいて提案される噴出インク量を
制御する方式が挙げられ、後者においては、ノズルに付
与する印加パルスに応じて噴出インク量を変えることが
でき、各ドットごとに所望の濃度が得られる。

【０００７】しかしながら、前者の連続噴射型のインク
ジェット記録方式は、文字および写真のようなイメージ
両方の画質が高い反面、製造コストが非常に高くなり使
用分野が特殊な用途に限られてしまい、後者の噴出イン
ク量を制御する方式は、熱昇華型記録方式と同様の強度
変調方式であるが、主に低濃度画像の飛翔インク量制御
の難しさから画質安定性に劣るという問題をそれぞれ有
している。

【０００８】また、インク量の制御による方法に分類し
得るインクジェット方式以外の方法としては、熱昇華型
記録方式のように、昇華染料を含むインクドナーフィル
ムをサーマルヘッドなどで加熱・転写してインク受容性
被記録体上に画像を形成する、即ち、強度変調方式を採
用するものもあり、この方式においては、印加熱量に応
じて被記録体上へのインク付着量を制御することで、各
ドットごとの濃度を変化させることができる。

【０００９】このような熱昇華型記録方式は、写真のよ
うなイメージ画像の表現に優れ、サーマルヘッドの解像
度が３００ｄｐｉ程度と低いものでも写真に酷似した画
像が得られる。しかしながら、同様の条件における文字
等の表現に劣るため、実質的に写真のようなイメージが
主体のビデオプリンターとして使用されているにすぎな
い。この熱昇華型記録方式においても、サーマルヘッド
の解像度をさらに高めて文字の画質（主に、解像度）を
向上させることが可能ではあるが、コストの上昇や加工
技術の問題から非常に困難であり、実用的ではないのが
現状である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような現状におい
ては、前記各方式のうち、経済性、記録速度、普通紙対
応などの面から、オンデマンド型インクジェット記録方
式を採用することが実際的であるが、文字とイメージ画
像の双方共に高解像度で高画質の画像記録を達成するに
は不十分であった。即ち、本発明の目的は、これまで困
難であった各ドットごとの濃度階調を実現し、高解像度
の文字再現に加え、写真などの多階調イメージの高画質
再現にも対応できる簡易な画像形成方法、及び、この画
像形成方法のための、簡易で高解像度の画像形成装置を
提供することにある。

【００１１】本発明は、画像の形成に好適なインクジェ
ット記録方式において、高解像度で高画質の階調を付与
する画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成方法
は、画像形成材料としてエネルギーを付与することによ
って光学濃度が変化するインクを用い、該インクを被記
録体上に移動または付着させる過程において該インクに
エネルギーを付与することによりインクの光学濃度を変
化させ、所望の光学濃度のインクを被記録体上に付着さ
せて画像を得る、ことを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、エネルギーを付与するこ
とによって光学濃度、即ち、色や濃度が変化する色材を
含有するインク（以下、適宜、反応性インクと称する）
を用いて、該インクを被記録体上に選択的に付着させる
ことで画像を形成する。ここで光学濃度の変化とは、例
えば、インクの色相、濃度の変化及び無色のインクの発
色、有色インクの消色などの変化を包含するものであ
る。これらの反応性インクが被記録体上に移動または付
着する過程において、該インクにエネルギーを付与して
該インクを所望の濃度、色相に調整したのち、被記録体
上に付着させることにより、高解像度で高画質の階調を
付与することを可能とする。

【００１４】また、本発明の画像形成装置は、前記反応
性インクを被記録体上に供給するインク供給手段と、該
インク供給手段から供給されたインクが被記録体上へと
移動する過程において、該反応性インクにエネルギーを
付与するエネルギー付与手段と、を備えることを特徴と
する。

【００１５】インクジェット記録を例にすれば、インク
供給手段であるノズルから噴射されたインク滴に、被記
録体上に到達する過程において、例えば光、熱などのエ
ネルギーをエネルギー付与手段から適宜付与することに
より、インクを所望の濃度、色相に調整しうるため、被
記録体上へ到達する１ドット毎に光学濃度調整されたイ
ンク滴によって高解像度で高画質の画像を形成しうる。
被記録体上にインクにより形成される１ドットの濃度
を、エネルギーの強度、付与時間などを制御することで
インクに付与されるエネルギー量を変化させ、高品質な
連続階調画像の記録ができる。例えば、このインク供給
手段とエネルギー付与手段が、公知の制御回路によって
同調されて連動されることにより、１ドット毎の階調を
調整することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明をさらに詳細に説
明する。

【００１７】本発明の画像形成方法において使用する反
応性インクは、光や熱等のエネルギーの照射により光学
濃度が変化するインクであれば特に制限はないが、イン
ク組成物中に少なくともクロミック化合物あるいは熱昇
華性染料のいずれかを含んだインクジェット記録用イン
クであることが好ましい。ここで、クロミック化合物と
は、外部刺激により可逆的に呈色反応を示す化合物を指
し、例えば、化学的な反応や熱、光、電気のような物理
的作用により色変化を示し、それらの作用を取り除くと
再び元にもどる性質をもつ化合物を総称するものであ
る。

【００１８】本発明に使用する反応性インクについて説
明する。反応性インクは、少なくともエネルギー付与に
よって色や濃度の変化を起こす色材を含有する液状媒体
（分散媒）からなるインク組成物が使用される。このイ
ンク組成物には、前記色材と液状媒体以外にも、諸特性
調整のために、ポリマー、乾燥防止剤、安定剤、界面活
性剤、ｐＨ制御剤、重合開始剤などを適宜添加すること
ができる。

【００１９】エネルギー付与によって色や濃度の変化を
起こす色材としては、フォトクロミック化合物、サーモ
クロミック化合物、フォトサーモクロミック化合物、エ
レクトロクロミック化合物などの印加エネルギーの条件
によって光学濃度が変化する化合物や光によって消色す
る熱昇華性染料等が知られている。

【００２０】本発明においては、色相調整の容易さ及び
エネルギー付与手段の簡易性の観点から、フォトクロミ
ック化合物、サーモクロミック化合物、フォトサーモク
ロミック化合物等が好ましく用いられる。フォトクロミ
ック化合物は、光、熱あるいはｐＨなどよって色変化を
起こすもので、具体的には、例えば、スピロオキサジン
類、スピロピラン類、フルギド類、ジアリールエテン
類、インジゴ類、アゾベンゼン類、トリアリールメタン
類などが好ましく使用される。これらの中でも、着色体
が熱や光に安定なゲート型フォトクロミック化合物が好
ましく、その例としては二光子反応性を示すアゾベンゼ
ン二量体類〔アンゲバンテ ケミー インターナショナ
ル エディション イン イングリッシュ（Ａｎｇｅ
ｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ． Ｅｄ． Ｅｎｇｌ．）Ｖｏ
ｌ．２９，１０５頁，１９９０年などに開示〕、長鎖ア
ルキル型スピロピランＪ−会合体（日本化学会第５６春
季年会予稿集 ，３ＸＩＩＣ３１，１９８８などに開
示）やスピロピランを導入した高分子液晶（Ａｎｇｅ
ｗ． Ｃｈｅｍ． Ｉｎｔ． Ｅｄ． Ｅｎｇｌ． ，
Ｖｏｌ．２６， １１７８， １９８７などに開
示）、架橋ポリマー中にフォトクロミック化合物を分散
させた自由体積制御型組成物（特開昭６３−２１５５４
２号公報などに開示）、水素結合性マトリックスとイオ
ン解裂型フォトクロミック化合物を組み合わせた組成
物、塩とイオン解裂型フォトクロミック化合物を組み合
わせた組成物などが挙げられる。上記のフォトクロミッ
ク化合物を用いた場合、可逆的に発・消色を行うことも
可能である。また、ゲート型フォトクロミック材料を用
いた場合は、記録状態を長期に渡り安定に保持できる。

【００２１】サーモクロミック化合物は、熱によって発
色あるいは消色するもので、ロイコ染料と各種酸化合物
の組合せからなる種々の組成物が好ましく使用される。
ロイコ染料としては感熱記録紙や感圧記録紙などに用い
られるトリフェニルメタンフタリド系、フェノチアジン
系、スピロピラン系、ローダミンラクタム系、リュコラ
ミン系、フルオラン系などの一般的な化合物が挙げられ
る。酸化合物としてはフェノール類、リン酸類、カルボ
ン酸類、カルボン酸塩類、スルホン酸類、無機酸類など
が挙げられる。また、可逆的にロイコ染料を発・消色さ
せることが可能な両性化合物や長鎖アルキル型酸化合物
を用いることも好ましい（月刊新素材、第３号、３３
頁、１９９５年などに開示）。

【００２２】フォトサーモクロミック材料は光と熱によ
って発色・消色するものであり、ウルスター塩型材料な
どが挙げられる（日立化成テクニカルレポートＮｏ．１
９，３３，１９９２に開示）。

【００２３】例えば、本発明においてフォトクロミック
化合物としてスピロピラン類を用いた場合、下記構造式
１に例示されるように、光照射によりイオン解裂するこ
とによって発色（又は濃度上昇）することを利用し、１
ドットごとに照射する光量を調整することで所望の濃度
を付与しうる。

【００２４】

【化１】

【００２５】また、フォトクロミック化合物としてトリ
フェニルメタン類を用いた場合、構造式２で例示される
ように、光照射によりトリフェニルメチルカチオンとア
ニオンに解離して発色することを利用し、画素ごとに所
望の濃度を付与することができる。

【００２６】

【化２】

【００２７】上記の各反応は別波長の光を照射すること
で逆反応（消色又は濃度低下）することも可能である。

【００２８】熱昇華性染料としては、ナフトキノン類、
アントラキノン類、シアノメチン類、トリフェニルメタ
ン類、フェノキサジン類、アミノピラゾールアゾ類、ピ
ラゾロトリアゾールアゾメチン類、インドアニリン類、
アゾ類、キノフタロン類、アントライソチアゾオール類
などが用いられる。また、ビニル、アリール、スチリ
ル、アクリル、メタクリルなどの重合可能な不飽和二重
結合基をもった前記の昇華染料も好ましく使用され、こ
れらの一部は特開平６−２７０５６９号公報などに例示
されている。このような重合可能な熱昇華性染料は、被
記録体に画像形成された後に重合されることで、定着性
を向上することができるので好ましい。

【００２９】反応性インクの色材として熱昇華性染料を
用いた場合、被記録体上へ噴射されたインク滴や被記録
体上に到達し付着した染料を含むインクにエネルギーを
付与し、染料を加熱昇華させることで、画像形成材料で
あるインクの濃度を低下させ、１画素ごとに所望の濃度
を付与することができる。

【００３０】反応性インクに含有される上記色材は、１
種のみを用いても、複数種類を用いてもよい。また、上
記の化合物を用いた色材の形態は、粒子状であっても、
上記化合物を含有したポリマー粒子やマイクロカプセル
などであっても構わない。ポリマー粒子やマイクロカプ
セルである場合、その大きさは平均粒子径で０．０１μ
ｍ〜１０μｍの範囲が好ましく、粒子やマイクロカプセ
ルの形成材料としては公知の各種熱可塑性ポリマーや熱
硬化性ポリマーが使用できる。

【００３１】液状媒体としては、前記色材を均一に溶解
又は分散しうるものであれば特に制限はなく、例えば、
水、アルコール、脂肪族化合物、脂肪族エステル、脂肪
族エーテル、ケトン類、アミド類などを使用することが
できる。また、水及び水と相溶性の有機溶媒であるアル
コール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、アセトン、ケトアルコール類、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、ポリエチレングリコール類、ポリプロ
ピレングリコール類、エチレングリコールなどのグリコ
ール類、エチレングリコールモノメチルエーテルなどの
グリコール類のモノアルキルエーテル、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン等から選択される１種以上との混合液も使
用できる。上記の液状媒体は、相互の親和性が良好であ
れば、水との組み合わせのみならず、適宜、複数種類を
組み合わせて使用してもよい。

【００３２】物性改良のためにインク組成物に添加可能
なポリマーとしては、各種水溶性ポリマーや液状媒体に
用いる有機溶剤に可溶なポリマーを使用することがで
き、例えば、スチレン、（メタ）アクリル酸、（メタ）
アクリル酸アルキル、（メタ）アクリルアミド、マレイ
ン酸などの単独重合体や共重合体、あるいはそれらの塩
が好ましく使用される。

【００３３】また、好適な添加剤の例として、例えば、
乾燥防止剤としてはグリセリンなどが挙げられる。安定
剤としてはヒンダードフェノール類、ヒンダードアミン
類に代表される各種酸化防止剤などが挙げられる。界面
活性剤としてはカルボン酸塩類、硫酸エステル塩類、ス
ルホン酸塩類やポリオキシエチレンアルキルエーテル
類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類などが挙げ
られる。ｐＨ調整剤としては有機アミン類、アルカリ金
属の水酸化物、鉱酸などが挙げられる。

【００３４】前記インク組成物中の各成分の組成比は特
に限定されないが、反応性の色材の含有量は全インク組
成物中に０．１〜２０重量％の範囲であることが好まし
い。色材と液状媒体以外に添加することができる添加剤
等の各種化合物の含有量は、全インク組成物中に０．０
０１〜２０重量％の範囲であることが好ましい。

【００３５】本発明の画像形成方法においては、この反
応性インクを、例えば、インクジェット用インク噴射装
置から被記録体状へ噴射して、そのインク滴の軌道にお
いてレーザー光などのエネルギーを付与してインクの光
学濃度の調整を行う。この反応性インクの色相や濃度を
変化させるためのエネルギーは、光、熱や電子線などの
放射線が好ましい。

【００３６】各画素ごとの光学濃度調整は、インク滴に
付与されるエネルギー量に依存して行うことができる。
これは、エネルギーの付与を受けた領域に存在するフォ
トクロミック化合物の発色反応を起こす分子数、あるい
は熱昇華性染料の分子数を制御することで達成される。

【００３７】１ドット中に存在する無数のフォトクロミ
ック化合物分子（以下、光反応性分子と称する）が構造
変化を起こし発色するためのエネルギー値（平均値はＥ
ｍとする）と、構造変化（発色）した光反応性分子の個
数が、正規分布に従っていると考えると、印加エネルギ
ー値（横軸：ｘ）と構造変化（発色）した光反応性分子
の個数（縦軸：ｆ（ｘ））は図１に示すグラフ１のよう
な関係になる。このとき、ｆ（ｘ）は正規分布関数とす
る。図１は、印加エネルギー値とエネルギーを受けて構
造変化（発色）した光反応性分子の個数との関係を模式
的に表したグラフである。

【００３８】ここで１ドット中の光反応性分子の総数を
ｎ個とすると、発色した光反応性分子の累積個数Ｆ
（ｘ）は、正規分布の関数ｆ（ｘ）をｘ（印加エネルギ
ー値）について積分した値として得られる。従って、Ｆ
（０）＝０、Ｆ（∞）＝ｎ、Ｆ（Ｅｍ−３σ）＝０．０
０１５ｎ、Ｆ（Ｅｍ＋３σ）＝０．９９８５ｎ、Ｆ（Ｅ
ｍ）＝０．５ｎである。ただしσは標準偏差であり、例
えば標準的な分布を考えるとσ＝１と仮定できる。

【００３９】また、印加エネルギー量は、図１に示すグ
ラフ１の縦軸（構造変化した光反応性分子の個数）と横
軸（エネルギー値）の積（ｘ・ｆ（ｘ））であることか
ら、印加エネルギー量（横軸）と構造変化した光反応性
分子の累積個数（縦軸：Ｆ（ｘ））の関係は図２に示す
グラフ２の様になる。

【００４０】そして、インクの光学濃度は構造変化を起
こし発色した光反応性分子の累積個数Ｆ（ｘ）に依存し
て変化する単調増加関数である。従って、少なくとも光
反応性分子の総数が光学濃度が飽和するために必要な分
子数よりも多ければ十分な濃度階調が得られ、印加エネ
ルギー量（横軸）と光学濃度の関係は模式的には図３に
示すグラフ３の様な関係になる。

【００４１】一方、熱昇華性染料を含むインクを使用す
る場合、熱エネルギーの付与によりインク滴あるいはイ
ンク画像から染料の一部が昇華して消失することで低濃
度化させ、所望の濃度の画像を得ることができる。この
場合も光反応性分子の考え方と同様な議論により、印加
エネルギー量（横軸）と昇華した熱昇華性染料分子の累
積個数（縦軸：Ｆ（ｘ））の関係は図２に示すグラフ２
と同様になる。但し、印加エネルギー量（横軸）と光学
濃度の関係は、光反応性分子の発色反応とは逆に、印加
エネルギー量に応じて低濃度化することから、模式的に
は図４に示すグラフ４の様な関係になる。

【００４２】使用するインクが、これらのグラフに示す
ような印加エネルギー量と光学濃度との関係を有するこ
とにより、インクの光学濃度の微妙な調整が可能とな
る。従って、本発明の画像形成方法では、オンデマンド
型のインクジェット方式のような、インク量制御が困難
なインク記録方式で形成された画像に、ドットごとの濃
度階調を付与することが可能であり、従来の解像度のま
まで、特に写真のようなピクトリアル画像の表現性を向
上することが可能となるという利点を有するものであ
る。

【００４３】次に、この画像形成方法に好適に使用し得
る本発明の画像形成装置について、モデル図を参照して
説明する。図５は本発明の画像形成装置の一態様を示す
概略断面図である。

【００４４】本態様の画像形成装置１０は、インクを被
記録体である記録紙１２に供給するインク供給手段１４
とインク供給手段１４から噴射されたインク滴にエネル
ギーを付与する手段１６を備える構成からなる。インク
供給手段１４としては図５に示すようにインクジェット
方式のヘッドノズル１４が好ましい。ヘッドノズル１４
は、圧力式連続噴射方式など連続方式のもの、ピエゾ、
静電、サーマルインクジェットやバブルジェットなどオ
ンデマンド方式のものの何れをも用いることができる。

【００４５】従来の画像形成装置と同様に、ヘッドノズ
ルが複数備えてあってもよく、また色ごとに異なるヘッ
ドノズルあるいは複数のヘッドノズルからなるユニット
であっても構わない。また、インクは専用タンク、カー
トリッジ式タンクの様なインク保持部材に充填されてい
てもよく、本態様では、インク専用タンク１８に充填さ
れ、ヘッドノズル１４に供給される。

【００４６】さらに、ヘッドノズル１４から噴射された
インク滴にエネルギーを付与するためのエネルギー付与
手段として、光路調整用ミラー２０を備えた光照射装置
１６が備えられ、この光照射装置１６からインク飛翔方
向平行に光が照射され、光路調整用ミラー２０によって
インク飛翔方向に対して垂直な方向から光を照射するよ
うになされている。この光の照射量を調整してインク滴
毎に予め定められた量のエネルギーを付与してインクの
光学濃度を調整したのち、記録紙１２に付着させて画像
を形成させる。

【００４７】図６は、本発明の画像形成装置の別の態様
を示す概略断面図である。この態様においては、エネル
ギー付与手段１６はインク滴の飛翔方向に対して垂直な
方向から光を照射し、その光がポリゴンミラー２２によ
って被記録体に対してほぼ垂直な方向から光を照射す
る、即ち、インク滴の飛翔方向にほぼ平行な方向へ光を
照射するようになしてある。

【００４８】本発明の装置に用いられる反応性インクの
色相や濃度を変化させるためのエネルギーとしては、エ
ネルギー付与のタイミングや印加エネルギー量の制御し
易さの観点から、光、熱や電子線などの放射線が好まし
く、本装置に使用し得るエネルギー付与手段としては、
例えば、光照射装置、熱照射装置、電子線照射装置等が
挙げられる。光照射装置としては、例えば、紫外線ラン
プ、紫外線レーザー、可視光レーザー、近赤外線レーザ
ーなどがエネルギー源として用いられ、熱照射装置とし
ては、赤外線レーザー、赤外線ランプなどが用いられ
る。

【００４９】エネルギーは画像形成に寄与するインク滴
が被記録体上に付着する過程において、ドットごとに一
定量付与されることが必要であり、付与エネルギー量の
制御としては、例えば、エネルギーを走査させる方法、
エネルギーの付与時間を制御する方法などが用いられ
る。これらの方法は、レーザーなどのパルス型エネルギ
ー付与装置あるいは、エネルギー源とシャッターを組み
合わせた装置などからなるエネルギー照射源とポリゴン
ミラーなどの光路調整用ミラーとを組み合せて走査する
ことが可能である。また、前記パルス型エネルギー付与
装置の駆動時間や前記シャッターの開閉時間などを、図
示していない制御装置を用いて調整することにより、エ
ネルギーの付与時間を制御することができる。

【００５０】なお、このエネルギー付与手段には、光を
集光するためのレンズ装置や調光するためのフィルター
やミラー等を、目的に応じて適宜設けることができる。

【００５１】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。 （実施例１）インク画像の形成は図５に示すような、ノ
ズルヘッド（約４００ｄｐｉ相当）を備えたサーマルイ
ンクジェット方式の画像形成装置および、エネルギー付
与手段として紫外線ランプから光ファイバー、レンズを
用いて、インクに照射する機構を備えた装置を用いて行
った。また、光反応性インクは下記式に示す長鎖アルキ
ル基をもつスピロピラン（ＳＰ１８２２）を発色性色素
として用い、次に示すインク組成物を調整して使用し
た。

【００５２】 発色性色素：スピロピラン ＳＰ−１８２２ １０重量部 ポリマー ：ポリメタクリル酸メチル ５重量部 溶媒 ：キシレン ８５重量部

【００５３】

【化３】

【００５４】被記録体として市販のインクジェット記録
用コート紙を用い、ノズルヘッドから一定条件で噴射さ
せた飛翔中のインクに紫外線を照射し、照射する紫外線
の強度を０〜１００Ｗ／ｃｍ² の範囲で変化させて発色
させ、濃度の異なる画像を形成し、光学濃度を測定する
ことで濃度階調制御性を評価した。その結果、光学濃度
は付与したエネルギー量が大きくなるにつれて高くな
り、図７のグラフ５に示すように、およそ０．１≦ＯＤ
≦１．２の範囲で光学濃度が制御できることを確認し
た。ここで形成された画像を約３５℃に加熱することで
メロシアニン色素をＪ−会合状態に形成させたところ、
得られた画像は室温、室内光で消色しない安定な状態を
示すことが確認された。 （実施例２）インク画像の形成は図６に示すような、ノ
ズルヘッド（約４００ｄｐｉ相当）を備えたサーマルイ
ンクジェット方式の画像形成装置を用い、エネルギー付
与手段として赤外線レーザーおよび集光レンズを用い
て、インクに照射する機構を備えた装置を用いて行っ
た。また、反応性インクは下記式に示すアントラキノン
染料系アクリルモノマーを熱昇華性染料として用い、次
に示すインク組成物として調整したものを使用した。

【００５５】 熱昇華性染料：アントラキノン染料系アクリルモノマー １０重量部 安定剤 ：グリセリン ２０重量部 界面活性剤 ：ノイゲン（第一工業製薬製） ２重量部 光開始剤 ：ダロキュア１１７３（チバガイギー製） ０．５重量部 溶媒 ：水 ３９．５重量部 溶媒 ：イソプロパノール ２８重量部

【００５６】

【化４】

【００５７】被記録体として市販のインクジェット記録
用コート紙を用い、ノズルヘッドからインクを一定条件
で噴射させ被記録体上に付着したインクに赤外線を照射
して加熱し、照射する赤外線の強度を０〜１００Ｗ／ｃ
ｍ² の範囲で変化させて染料を昇華させ、濃度の異なる
画像を形成し、光学濃度を測定することで濃度階調制御
性を評価した。その結果、光学濃度は付与したエネルギ
ー量が大きくなるにつれて低くなり、図８のグラフ６に
示すように、およそ１．３≧ＯＤ≧０．１の範囲で光学
濃度が制御できることを確認した。また、形成した画像
に紫外線を照射して、染料を重合することで、定着性が
向上し長期保存性にも優れることも確認された。 （実施例３）インク画像の形成は図６に示すような、ノ
ズルヘッド（約４００ｄｐｉ相当）を備えたサーマルイ
ンクジェット方式の画像形成装置を用い、エネルギー付
与手段として紫外線ランプから光ファイバー、レンズを
用いて、インクに照射する機構を備えた装置を用いて行
った。また、光反応性インクは下記式に示したロザニリ
ンロイコシアナイドを発色性色素として用い、次に示す
インク組成物として調整したものを使用した。

【００５８】 発色性色素 ：ロザニリンロイコシアナイド １０重量部 安定剤 ：グリセリン ３０重量部 界面活性剤 ：ノイゲン（第一工業製薬製） ２重量部 溶媒 ：水 ３０重量部 溶媒 ：エタノール ２８重量部

【００５９】

【化５】

【００６０】被記録体として市販のインクジェット記録
用コート紙を用い、ノズルヘッドから噴射させたインク
が被記録体に達した後に光照射することで発色反応を起
こした。また、照射する紫外線の強度を０〜１００Ｗ／
ｃｍ² の範囲で変化させて、同一条件で噴射したインク
による濃度の異なる画像を形成し、光学濃度を測定する
ことで濃度階調制御性を評価した。その結果、光学濃度
は付与したエネルギー量が大きくなるにつれて高くな
り、図９のグラフ７に示すように、およそ１．５≧ＯＤ
≧０．１の範囲で光学濃度が制御できることを確認し
た。

【００６１】以上のように、反応性インクに光照射する
ことによって、形成されるインク画像を所望の濃度に制
御できることが明かになった。また、得られた画像は通
常の可視光のもとで長期間保存しても変化は見られず、
安定な画像が得られることが確認された。

【００６２】

【発明の効果】本発明の画像形成方法は、インクジエッ
ト方式の記録装置に適用して特に優れたもので、各ドッ
トごとの濃度階調を実現し、高解像度の文字再現に加
え、写真などの多階調イメージを高画質で再現すること
ができ、本発明の画像形成装置は、この画像形成方法を
適用して、簡易な構成で高解像度の画像を形成しうると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 印加エネルギー値とエネルギーを受けて構造
変化（発色）した光反応性分子の個数との関係を模式的
に示したグラフである。

【図２】 印加エネルギー量と構造変化した光反応性分
子の累積個数の関係を模式的に示したグラフである。

【図３】 反応性インクにフォトクロミック化合物を用
い、エネルギーの付与により光学濃度が上昇する場合の
印加エネルギー量とインクの光学濃度の関係を模式的に
示したグラフである。

【図４】 反応性インクに熱昇華性染料分子を用い、エ
ネルギーの付与により光学濃度が低下する場合の印加エ
ネルギー量とインクの光学濃度の関係を模式的に示した
グラフである。

【図５】 実施例１に用いたインク滴の飛翔方向に対し
てほぼ垂直な方向から光を照射するエネルギー付与手段
を有する画像記録装置を示す概略断面図である。

【図６】 実施例２に用いた被記録体に対してほぼ垂直
な方向から光を照射するエネルギー付与手段を有する画
像記録装置を示す概略断面図である。

【図７】 実施例１におけるスピロピランＳＰ１８２２
を発色性色素とした反応性インクを用いた場合の紫外線
ランプによる印加エネルギー量とインクの光学濃度の関
係を示したグラフである。

【図８】 実施例２におけるアントラキノン染料系アク
リルモノマーを発色性色素とした反応性インクを用いた
場合の赤外線レーザーによる印加エネルギー量とインク
の光学濃度の関係を示したグラフである。

【図９】 実施例３におけるロザニリンロイコシアナイ
ドを発色性色素とした反応性インクを用いた場合の紫外
線ランプによる印加エネルギー量とインクの光学濃度の
関係を示したグラフである。

【符号の説明】

１０ 画像形成装置 １２ 被記録体 １４ ノズルヘッド（インク供給手段） １６ 光照射装置（エネルギー付与手段） １８ インク専用タンク（インク保持部材） ２０ 光路調整用ミラー ２２ ポリゴンミラー

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成材料としてエネルギーを付与す
   ることによって光学濃度が変化するインクを用い、該イ
   ンクを被記録体上に移動または付着させる過程において
   該インクにエネルギーを付与することによりインクの光
   学濃度を変化させ、所望の光学濃度のインクを被記録体
   上に付着させて画像を得る、ことを特徴とする画像形成
   方法。
2. 【請求項２】 前記インクが、エネルギーの付与によっ
   て光学濃度が高くなるインクであり、該インクを用いて
   所望の階調性画像を得ることを特徴とする請求項１に記
   載の画像形成方法。
3. 【請求項３】 前記インクが、エネルギーの付与によっ
   て光学濃度が低くなるインクであり、該インクを用いて
   所望の階調性画像を得ることを特徴とする請求項１に記
   載の画像形成方法。
4. 【請求項４】 前記エネルギーの付与によって光学濃度
   が高くなるインクが、少なくともフォトクロミック化合
   物を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像形成方
   法。
5. 【請求項５】 前記エネルギーの付与によって光学濃度
   が低くなるインクが、少なくとも熱昇華性染料を含むこ
   とを特徴とする請求項３に記載の画像形成方法。
6. 【請求項６】 前記インクの光学濃度を変化させるため
   に付与するエネルギーが、光であることを特徴とする請
   求項１乃至５に記載の画像形成方法。像形成装置。
7. 【請求項７】 前記インクの光学濃度を変化させるため
   に付与するエネルギーが、熱であることを特徴とする請
   求項１乃至５に記載の画像形成方法。
8. 【請求項８】 画像形成材料としてエネルギーを付与す
   ることによって光学濃度が変化するインクを用いて画像
   形成を行う画像形成装置であって、 該インクを被記録体上に供給するインク供給手段と、 該インク供給手段から供給されたインクが被記録体上へ
   と移動する過程において、該インクにエネルギーを付与
   するエネルギー付与手段と、 を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記インク供給手段が、インクジェット
   記録方式におけるインク噴射装置であることを特徴とす
   る請求項８に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記エネルギー付与手段が、レーザー
    照射装置であることを特徴とする請求項８に記載の画像
    形成装置。