JPH1148609A

JPH1148609A - 画像記録方法及び画像記録装置

Info

Publication number: JPH1148609A
Application number: JP9209404A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Akutsu; 英一圷; Shigemi Otsu; 茂実大津; Ryujun Fu; 龍淳夫
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-08-04
Filing date: 1997-08-04
Publication date: 1999-02-23
Also published as: US6141027A

Abstract

(57)【要約】【課題】微粒子色材を用いて高画質を実現するとと
もに、安全性高く、簡易な方法で、自由度の高い画像記
録方法及びその方法に好適に使用し得る画像記録装置を
提供する。【解決手段】水系液体中に少なくとも下記一般式
（１）で表される色素を溶解させ、水系液体中に像保持
部材及び該像保持部材に対向する対向電極を配置し、像
保持部材と該対向電極との間に画像パターンに従って電
流または電界を供与して、像保持部材の表面に下記一般
式（１）で表される色素を含有した画像形成材料を電気
化学的に析出させて画像を形成することを特徴とする。
下記式中、Ａｒ ¹、Ａｒ²はアリール基等を示し、Ａｒ
¹、Ａｒ²の少なくとも一つは、−ＣＯＳＨ基又は−Ｃ
ＯＯＨ基を有し、Ｊは−ＳＯＨ基を含む特定環構造を
有する基を示す。Ｌは二価の有機連結基を示し、Ｘは独
立にカルボニル基又は環構造を含む特定基を示す。Ｒ¹
〜Ｒ⁴はそれぞれ独立にアルキル基等を示す。ｎは０又
は１を示す。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水系染料を含む溶
液を用いて、電気化学的に色材を析出させ画像記録する
方法及びその方法に適する画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オフィス用画像記録技術には、液体の画
像形成材料を用いているものも数多くある。例えば、銀
塩記録技術・インクジェット記録技術・電子写真記録技
術などである。

【０００３】銀塩を用いた印字技術は、種村初実他“銀
塩写真方式による高画質カラーコピーシステム”Ｊａｐ
ａｎＨａｒｄｃｏｐｙ ’８９研究発表予稿集Ｐ２
２９。液体現像の電子写真技術を用いた印字技術は、
Ｅ．Ｂ．Ｃａｒｕｔｈｅｒｓ，ｅｔａｌ．，”Ｍｏｄ
ｅｌｉｎｇｏｆＬｉｑｕｉｄＴｏｎｅｒＥｌｅ
ｃｔｒｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ”
ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＳ＆Ｔ１０ｔｈＩ
ｎｔ｀ｌ．ＣｏｎｇｒｅｓｓｏｎＡｄｖａｎｃｅｓ
ｉｎＮｏｎ−ＩｍｐａｃｔＰｒｉｎｔｉｎｇＴ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＰ２０４（｀９４）。インク
ジェット技術を用いた印字技術は、碓井稔”新方式ＭＡ
ＣＨの開発”ＪａｐａｎＨａｒｄｃｏｐｙ ’９６
研究発表予稿集Ｐ１６１など多くの技術発表がある。

【０００４】また、本発明に近い従来技術としては、絶
縁性液体中に色材を分散させ電気２重層を発生させた電
着液を用いた特許（特開平７−１８１７５０号、特公平
７−５４４０７号）、導電性基板の上に絶縁性パターン
を設け印刷版とした電着印刷技術を用いた特許［微細パ
ターンの形成方法（特開平４−９９０２）］、［電着オ
フセット印刷方法および印刷版（特開平６−２９３１２
５）］など出願されている。

【０００５】また、類似した従来技術の１つとして電解
現像法がある。例えば電子写真学会研究討論会予稿集
Ｐ３２（１９７１）や電子写真学会研究討論会予稿集
Ｐ２４（１９６４．１１）に示されている。電解現像
法は、１０Ｖ以上の電圧の印加と同時露光により酸化亜
鉛に還元を起こさせ、それにより生成した電子が溶解し
ている染料前駆体に移動して還元し、還元された亜鉛膜
表面に発色・析出し画像形成を行う。これは、記録方法
で相違がある。

【０００６】オフィスで用いる印字技術に要求される特
性として、６００ＤＰＩ以上／多値階調のカラー高画
質、普通紙印字可能、印刷並みの画像堅牢性、印字記録
物および印字機械の安全性の高さ、廃棄物が殆どない、
ランニングコストが低いなどが要求されている。それ
に対して、これら従来技術では、それらを完全に満足出
来る技術は完成されていない。

【０００７】その他の従来からの印字技術としては、銀
塩を用いた印字技術では、画質や画像堅牢性の問題は無
いが、化学的な反応を伴う印字プロセスのため化学的に
活性な薬剤の使用や廃棄がありオフィスへの適応に問題
を生じている。インクジェット印字技術では、高解像度
化のためにはノズルの小径と印字の信頼性の両立に問題
がある。電子写真技術は、画質、普通紙印字性、印刷並
みの画像堅牢性には問題は無いが、定着部での消費エネ
ルギーが大きく、また印字プロセスが複雑なため機械サ
イズが大きくなったり、安全性・信頼性に問題が生じた
りしている。

【０００８】高画質（１０００ＤＰＩレベルの解像度／
良好なカラー再現／多値階調）を達成する場合、画像構
造は色彩の再現域と画像のシャープ性の関係から画像厚
みが２ミクロン以下、より好ましくは１ミクロン以下の
厚みであることが好ましくなる。それにより画像構造を
与える要素である画像形成材料の平均形状径がサブミク
ロン以下のサイズで有る必要になる。しかしながら、画
像形成材料の平均形状径が５ミクロン以下では流動性に
問題がでてくるため粉体系画像形成材料は実用上、使用
が困難なものとなる。一方、液体系画像形成材料はこの
点でかなり有効なものになると考えられる。また、数ミ
クロンオーダー画像の画像形成工程においては、画像形
成材料粒子の微小域での精度の高い画素形状の制御が技
術的に難しく、電着材に微小な最小粒子である分子オー
ダーの染料水溶液を利用することは精度の高い色材制御
方法の見地からも非常に有効な方法の１つと考えられ
る。

【０００９】前記特許で示される絶縁性液体現像剤を用
いた電子写真技術は、画像形成材料形状径がサブミクロ
ンオーダーであるために高解像度が可能であり、印字の
普通紙適正も高い。しかし現像液として炭化水素系溶剤
を用いるために溶剤蒸気による安全性が大きな問題とさ
れていて、国により使用が厳しく制限されている例もあ
る。

【００１０】また、前記特許で示した導電性基板の上に
絶縁性パターンを設け印刷版として用いた電着印刷技術
は、事前にホトリソ工程により絶縁性のレジストの非画
像部を作成するなど工程が複雑であるため、毎回画像パ
ターンを変更して印字を行うことが難く、また装置の精
度が高く大がかりで工程数が多く、さらに、廃棄物が多
いため設備の整った工場に設置して印字作業を行う場合
に限定されてしか使用が出来ない。また、画像形成工程
の履歴が基板上に残り易く、微細な画像記録の再現性が
低い。そしてまた画像部が凹みになっているため、画像
部も粒子泳動現象による粒子付着選択性が弱まり、画像
部の画像形成材料液体成分が多く残り易くこのために粘
度が低くくなり、転写工程で画像部の画像形成材料が流
動や凝集破壊を発生しやすく、高画質が得にくくなって
いる。

【００１１】このように、従来の画像形成方法では、安
全性が高く、簡易な装置で実施し得る、前記のオフィス
で用いる印字技術に要求される特性を満足させた印字技
術は未だ実現されていなかった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】高画質（１０００ＤＰ
Ｉ／多値階調以上）を実現させるには、画像形成材料形
状が１ミクロン以下であることが好ましく、それにより
微粒子色材を含有できる液体系画像形成材料を用いる必
要がある。オフィスに設置される事も考慮すると画像形
成材料に使われる液体として安全性が高い必要があり、
好ましくは安全性に問題のない水を選択するべきであろ
う。また、オフィスでの印字技術は、少量多品種のプリ
ントを簡易に、安価に作成する必要があるので再生でき
ない印刷版を用いる印字プロセスは適応性に乏しい。そ
れ故に、毎回プリント時に画像信号を入力してイメージ
情報を作り、プリント出力は画像化した画像形成材料が
普通紙などのユーザーの各種ニーズに対応した各種記録
媒体に転写して記録する系のものが市場では好まれる。

【００１３】本発明は前記各特性を鑑みてなされたもの
であり、本発明の目的は、微粒子色材を用いて高画質を
実現するとともに、安全性高く、簡易な方法で、自由度
の高い画像記録方法及びその方法に好適に使用し得る画
像記録装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像記録方法
は、水系液体中に少なくとも下記一般式（１）で表され
る色素を溶解させ、該水系液体中に像保持部材及び該像
保持部材に対向する対向電極を配置し、該像保持部材と
該対向電極との間に画像パターンに従って電流または電
界を供与して、像保持部材の表面に下記一般式（１）で
表される色素を含有した画像形成材料を電気化学的に析
出させて画像を形成することを特徴とする。

【００１５】

【化４】

【００１６】式中、Ａｒ¹、Ａｒ²はそれぞれ独立にア
リール基、置換アリール基を示し、Ａｒ¹、Ａｒ²の少
なくとも一つは、−ＣＯＳＨ基又は−ＣＯＯＨ基から選
択された置換基を少なくとも一つ有する。Ｊは下記
（ｊ）で表される基を示す。Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ独立
に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル
基、置換アルケニル基を示す。Ｌは二価の有機連結基を
示し、Ｘは独立にカルボニル基又は下記（１）〜（３）
で表される基を示す。ｎは０又は１を示す。

【００１７】

【化５】

【００１８】

【化６】

【００１９】式（１）〜（３）中、Ｚは−ＮＲ³Ｒ⁴、
−ＯＲ⁵、−ＳＲ⁵を示し、ＹはＨ、Ｃｌ、Ｚ、−ＳＲ
⁶、−ＯＲ⁶を示し、ＥはＣｌ、ＣＮを示す。ここでＲ
³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶はそれぞれ独立にアルキル基、置
換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アラ
ルキル基、置換アラルキル基を示し、Ｒ³とＲ⁴は結合
されたＮ原子とともに５又は６員環を形成してもよい。

【００２０】また、本発明の画像記録方法は、前記像保
持部材の表面に形成された画像を記録媒体に転写するこ
とを特徴とする。

【００２１】本発明の画像記録方法においては、像保持
部材の表面において、前記水系液体のｐＨを変化させる
ことにより画像形成材料を析出させて画像を形成する。

【００２２】本発明の画像記録装置は、少なくとも前記
一般式（１）で表される色素を溶解した水系液体を収容
する液体収容部と、該水系液体中に配置された像保持部
材と、この像保持部材に対向して該水系液体中に配置さ
れた対向電極と、該像保持部材と該対向電極との間に画
像パターンに従って電流または電界を供与する電源と、
を備えたことを特徴とする。

【００２３】本発明の主要構成は、電気的画像パターン
を発生できる像保持部材、水系に前記構造の染料を溶解
した液、その染料液に像保持部材を浸漬する治具とその
制御装置からなる。そしてこの装置により像保持部材上
に形成された色材の画像パターンは、その時のニーズに
適合したメデイアに色材画像を転写してドキュメントと
して完成するものである。特に、画像信号の入力時に、
入力源としてレーザー光線を用いると高解像度の画像を
作成しやすい。

【００２４】本発明の画像記録方法は、水系色材液中に
画像信号に対応して電流を生じる像保持部材を配し、そ
の画像電流に対応して染料を主体とする画像を像保持部
材面上に電気化学的に析出現象させて画像形成する方法
であり、その画像を記録媒体に転写する工程をも含む画
像形成記録方法である。

【００２５】

【発明の実施の形態】画像記録方法および装置について
の詳細を以下に示す。

【００２６】本発明の画像記録方法は、水系液体中に溶
解させた色素を像保持部材と対向電極との間に画像パタ
ーンに従って供与された電流または電界の作用により、
像保持部材表面に電気化学的に析出させて画像を形成す
るものであり、この色素を溶解させた水系液体を以下、
適宜、水系色材液又は電着水系色材液と称する。

【００２７】水系色材液の構成材料としては、ｐＨ、温
度などの変動により、水系液中において、溶解と不溶化
が可逆的に変化する色材が重要であり、最も好ましい色
素が前記一般式（１）で表される色素である。また、こ
の可溶化、不溶化の状態変化はｐＨの変化によるものが
制御性の観点から好ましい。水系色材液の構成材料とし
ては、この特定化学構造の色素と、水および水系溶媒を
主成分とする液体、またはｐＨの変化などで溶解状態を
変化する水溶性樹脂材が主成分であり、その他、特性を
改良するために湿潤材、水溶性熱可塑性高分子材、エマ
ルジョン材、ラテックス材、各種溶剤、界面活性剤、防
腐・防カビ剤、ｐＨ調整材などの添加を行う場合もあ
る。

【００２８】水系色材液の組成としては、色素濃度が１
重量％から４０重量％であり、好ましくは３重量％から
１８重量％が良好である。１重量％より薄い固形分濃度
域では、画像の光学濃度が簡単に得られにくいなど問題
がある。また４０重量％より濃い色素」度域では、画像
形成時非画像部での地汚れを生じたりまた液体の高粘度
化やチキソトロピー性を示すため液の取り扱い方が複雑
になるなどの問題がある。

【００２９】水系色材液の固形成分において、固形成分
中の染料成分量が１０重量％から７０重量％であり、好
ましくは３０重量％から５０重量％が良好である。上記
範囲より低い値では、画像のグロスが高くなりすぎた
り、画像の光学濃度が低下したりする原因となる。また
上記範囲より高い値では、画像の層形成に欠陥や不良を
生じやすく定着強度も低くなり色調にも問題を生じたり
する。

【００３０】水系色材液の体積固有抵抗は、１０⁵Ω・
ｃｍ以下好ましくは１０³Ω・ｃｍ以下であることが良
い。上記範囲より高い値では、析出電圧が高くなり電極
の発泡現象が活発化したり析出現象が不安定に成り、電
着膜質のバラツキが生じやすくなる。

【００３１】水系色材液の構成材料としては、ｐＨの変
化で溶解したり不溶解化する前記請求範囲の化学構造の
染料、水および水系溶媒を主成分とする液体、またはｐ
Ｈの変化で溶解状態を変化するなどの水溶性樹脂材、そ
の他に湿潤材、水溶性熱可塑性高分子材、エマルジョン
材、ラテックス材、各種溶剤、界面活性材、防腐・防カ
ビ剤、ｐＨ調整材などの添加を行う場合もある。

【００３２】水系色材液の組成としては、染料濃度が１
重量％から４０重量％であり、好ましくは３重量％から
１８重量％が良好である。１重量％より薄い固形分濃度
域では、画像の光学濃度が簡単に得られにくいなど問題
がある。また４０重量％より濃い染料濃度域では、画像
形成時非画像部での地汚れを生じたりまた液体の高粘度
化やチキソトロピー性を示すため、液の取り扱い方が複
雑になるなどの問題がある。

【００３３】水系色材液の粘度は１ｃｐｓから２０００
ｃｐｓの範囲が良く、より好ましくは１０ｃｐｓから６
００ｃｐｓの範囲が良い。上記範囲より低い値では液体
の粘性が不足するために液滴の飛散が生じやすく問題と
なる。また上記範囲より高い値では液体の搬送性や撹拌
において駆動負荷が大きくなり効率低下などの問題とな
る。

【００３４】水系色材液のｐＨの設定において、色材が
陽極析出型である析出法の時は、［析出開始ｐＨ点＋２
±２］の値の間のｐＨ値に設定する、より好ましくは
［析出開始ｐＨ点＋２±１］の値の間のｐＨ値に設定す
る。また色材が陰極析出型である析出法の時は［析出開
始ｐＨ点−２±２］の値の間のｐＨ値に設定する、より
好ましくは［析出開始ｐＨ点＋２±１］の値の間のｐＨ
値に色材液のｐＨを設定すると高い析出膜生成効率が
保たれる。上記範囲外の析出開始ｐＨ点より析出しやす
いｐＨの設定では、水系色材液の安定性が得られず非画
像部に色材の析出を生じたり析出量バラツキが生じやす
いなど不都合がある。また上記範囲外の析出開始ｐＨ点
より析出しにくいｐＨの設定では、析出膜生成効率が低
く析出電位の上昇や生成膜の膜性が弱く問題を生じやす
い。

【００３５】この色素を選択する目安として色素のｐＨ
の変化に伴う溶解特性を図１のグラフに示す。図１は、
各種の色素の溶解特性と溶液のｐＨとの関係を示すグラ
フである。色素の中にはグラフＡ（実線で示す）のよう
に、あるｐＨ値を境に急激に析出がおこるもの、グラフ
Ｂ（破線で示す）の色素のようにｐＨ値に係わらず溶解
性が良好なもの、グラフＣ（一点破線で示す）の色素の
ようにｐＨ値に係わらず不溶なものがあり、これらの特
性は色素と用いる溶媒との関係でも変化する。本発明に
おいてはグラフＡに示すような、あるｐＨ値を境に急激
に析出がおこるものが好ましく、また、このグラフＡが
所謂ヒステリシス曲線を示すように、ｐＨ値の変化に対
して、再溶解が急激に行われず、析出状態で一定期間保
持されるものが、形成された画像の安定性の観点からは
理想的である。従って、このような特性を有する色素と
溶媒との組み合わせを選択することが好ましい。

【００３６】これら染料はｐＨが７より高いところでは
水系液体に高い溶解度を示し、またｐＨが４以下では溶
解度が激減し、水に不溶化し、マゼンタ色の水不溶色材
画像を形成させる。この水に不溶化現象のＳ／Ｎが大き
な材料系として先に述べた前記一般式（１）で表される
化合物を見出した。

【００３７】具体的には、色素材料としては、あるｐＨ
値の範囲では水および水系溶媒を主成分とする液体に対
して３重量％以上の溶解性を示し、また別のｐＨ値の範
囲では水および水系溶媒を主成分とする液体に対して
０．１重量％以下の溶解性を示す２つの特性が両立し、
かつ印字物として色調が良好であり、安全性が高い染料
が好ましく、前記一般式（１）の構造で示される色素系
がこれらの特徴を有していた。そのｐＨによる溶解性の
変化特性がこの印字プロセスの画像形成に非常に重要な
役割を果たしている。

【００３８】前記一般式（１）中、Ａｒ¹、Ａｒ²はそ
れぞれ独立にアリール基、置換アリール基を示し、Ａｒ
¹、Ａｒ²の少なくとも一つは、−ＣＯＳＨ基又は−Ｃ
ＯＯＨ基から選択された置換基を少なくとも一つ有す
る。ここで−ＣＯＳＨ基又は−ＣＯＯＨ基は析出性に寄
与するものである。また、置換アリール基とは、前記の
置換基のほかに、この化合物の色調、溶解性、析出性に
影響を与えない限りにおいて、このアリール基に低分子
量のアルキル基などの置換基の存在を許容することを意
味する。

【００３９】Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ独立に水素原子、ア
ルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケ
ニル基を示す。ここで、Ｒ¹、Ｒ²は水素原子、メチル
基が好ましく、アルキル基、アルケニル基には、この化
合物の色調、溶解性、析出性に影響を与えない置換基を
有していてもよい。Ｌは二価の有機連結基を示し、Ｘは
独立にカルボニル基又は下記（１）〜（３）で表される
基を示す。ｎは０又は１を示す。

【００４０】Ｊは上記（ｊ）で表される基を示す。ここ
でＪには２つの−ＳＯ₃Ｈを有しており、この親水性の
基がこの色素化合物の溶解性に寄与している。即ち、こ
の化合物においては、前記の−ＣＯＳＨ基又は−ＣＯＯ
Ｈ基と−ＳＯ₃Ｈ基とのバランスがとれていることが特
に重要である。

【００４１】また、前記式（１）〜（３）中、Ｚは−Ｎ
Ｒ³Ｒ⁴、−ＯＲ⁵、−ＳＲ⁵を示し、ＹはＨ、Ｃｌ、
Ｚ、−ＳＲ⁶、−ＯＲ⁶を示し、ＥはＣｌ、ＣＮを示
す。ここでＲ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶はそれぞれ独立にア
ルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケ
ニル基、アラルキル基、置換アラルキル基を示し、Ｒ³
とＲ⁴は結合されたＮ原子とともに５又は６員環を形成
してもよい。

【００４２】先に述べた析出、溶解特性についていえ
ば、この一般式（１）で示される化合物は、常時は溶液
として存在するため、従来技術の如き、色材分散物と固
定化のための樹脂との組み合わせに比較して、分散性の
低下という問題点がなく、常に均一性を保持し得るとと
もに、析出する化合物自体が色素であるため、色調が一
定であり、混色等の問題が少ない。

【００４３】また、析出した色素粒子が凝集する際に、
溶液が凝集色素の塊状体より押し出されるため、凝集色
素により形成された画像に含まれる水分量が調整され、
例えば、形成された画像を転写するために転写手段まで
搬送する際に、電圧の印可が停止され、溶液のｐＨ値が
再度変化しても、すぐには色素粒子の再溶解が開始され
ず、画像の安定性が良好となる。

【００４４】本発明に係る一般式（１）で表される色素
の具体例を以下に示すが、使用し得る色素は以下に具体
的に挙げた化学構造式に制限されるものではない。

【００４５】

【化７】

【００４６】

【化８】

【００４７】

【化９】

【００４８】

【化１０】

【００４９】

【化１１】

【００５０】

【化１２】

【００５１】

【化１３】

【００５２】

【化１４】

【００５３】

【化１５】

【００５４】

【化１６】

【００５５】

【化１７】

【００５６】本発明の画像形成材料には、これらの一般
式（１）で表される色素の他に、所望により以下の色材
の混合を行う場合もある。染料系では、酸性染料特にカ
ルその他に以下の色材の混合を行う場合もある。染料系
では、酸性染料、特にカルボン酸基を遊離基に持つ酸性
染料；例えば、ローズベンガル色素、エリスロシン、く
ちなし青色素などがあり、塩基性染料、特にアミノ基ま
たはその誘導基を有する塩基性染料；例えば，ビクトリ
アブルーＢ、ローダミン６Ｇなどがある。また、水に不
溶解性又は難溶性の染料や顔料系では、例えば、無機顔
料；カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、べんが
ら、アルミナホワイト、アルミニウム粉、ブロンズ粉、
酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸マグネシュウム、群青、
黄鉛、コバルトブルー、紺青など、有機顔料；トルイジ
ンレッド、パーマネントカーミンＦＢ、ファストイエロ
ーＧ、ジスアゾイエローＡＡＡ、ジスアゾオレンジＰＭ
Ｐ、レーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、フタ
ロシアニンブルー、インダントロンブルー、キナクリド
ンレッド、ジオキサジンバイオレット、ビクトリアビュ
アブルー、アルカリブルートーナー、アニリンブラッ
ク、パーマネントレッド２Ｂ、バリウムリソールレッ
ド、キナクリドンマゼンタ、ナフトールレッドＨＦ４
Ｂ、フタロシアニングリーン、ベンズイミダゾロンレッ
ドなど。油溶性染料；ビクトリアブルー４Ｒベー
ス、ニグロシン、ニグロシンベース、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖ
ｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅ
ｎｔＯｒｅｎｇｅ４５、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ
Ｒｅｄ８など、その他；分散染料、染め付けレーキ
顔料、色素を樹脂に含有させた樹脂粉末など、を用いる
ことで適切な特性が得られる。

【００５７】水系溶媒・溶液としては、水、メタノー
ル、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコール
などのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンな
どのケトン類、エタノールアミン、ジメチルアミン、ト
リエタノールアミンなどの各種アミン類、酢酸、硫酸、
燐酸、しゅう酸、フタル酸などの酸類など１つまたは複
数混合して使用することが適するが、とくに水を主成分
とする混合溶媒・溶液が安全性、安定性やコストの面で
非常に有用である。

【００５８】また、この水系色材液には、水系溶媒成分
の蒸発による色材液の変質を防止する目的で湿潤材を添
加することができる。添加する湿潤材の性質としては、
親水性が高く水と共沸点を持ち高沸点で低蒸気圧の液体
がよい。必要特性としては、極性が高い溶媒であり沸点
１２０°Ｃ以上で大気中室温での飽和蒸気圧１００ｍｍ
Ｈｇ以下、好ましくは、沸点１５０°Ｃ以上で大気での
蒸気圧６０ｍｍＨｇ以下が良い。前記範囲を外れると分
散液の寿命を短くしたり、液の特性の変化が大きく、安
定した析出特性が得られにくい。添加量は、０．５ｗｔ
％から５０ｗｔ％の範囲が良く、好ましくは５ｗｔ％か
ら３０ｗｔ％の範囲が良い。具体例は、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、グリセリン、トリエタノールアミン、メチルセルソ
ルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、エチレン
グリコールジアセテートなど代表例として示される。

【００５９】また、水系色材液に添加し得るイオン性水
溶性樹脂添加材は、記録媒体への接着性の向上の目的や
析出吸着現象を起こす事を重要な役割としている。それ
故に、前者では水溶性の樹脂であればよく、後者では親
水性で水系液体中でイオン解離し易い基を有した分子構
造が必要である。その上ｐＨの変化により電気２重層が
圧縮され、溶解されている樹脂の凝集が生じ、そして色
素の析出を助けながら有効な色材の析出現象が発生でき
るものがなお良い。

【００６０】また、これらの添加材としては、上記イオ
ン性の置換基を有している界面活性剤、水溶性オリゴマ
ーおよび低重合度の高分子材料が溶解安定性および析出
膜の膜性において良好な特性を示した。水溶性オリゴマ
ーおよび低重合度の高分子材料を持つ例としては、アル
キルアルキレンオキシドカルボン酸塩、アルキルオキシ
ドカルボン酸塩、アルギン酸変性カルボン酸塩、カルボ
キシ変性メチルセルロース、ポリアクリル酸変性カルボ
ン酸塩、ポリメタクリル酸変性カルボン酸塩、ポリエチ
レンオキシド変性カルボン酸塩、エポキシ変性カルボン
酸塩、ポリアクリル酸変性メチルセルロース、アミン変
性アルギン酸塩、アミン変性ポリアクリルなどの種類の
材料がある。

【００６１】高分子添加材、電解重合材料やエマルジョ
ン材料の添加は、粒子析出時の安定した着膜生成特性を
与え、且つ、析出膜の膜性の改善、析出画像の堅牢性や
膜の電気抵抗制御に大きく効果を示す。それらの添加量
は、固形分の含有濃度として、０．２ｗｔ％から６０ｗ
ｔ％の範囲が良く、好ましくは２ｗｔ％から３５ｗｔ％
の範囲が良い。

【００６２】高分子添加材としては、ゼラチン、アラビ
アゴム、ペクチン、カゼイン、デンプン類、微結晶セル
ロース、アルギン酸塩、ポリビニルアルコール、酢酸ビ
ニル共重合体、ポリアクリル酸共重合体、メチルセルロ
ース系誘導体などが代表例として示される。

【００６３】電解重合材料としては、ピロール、フェニ
レン、ジアセチレン、アニリン、チオフェンなどおよび
それらの誘導体などが示される。

【００６４】エマルジョン材料としては、ポリ酢酸ビニ
ルエマルジョン、酢酸ビニルコポリマーエマルジョン、
アクリル酸エステルコポリマーエマルジョン、合成ゴム
ラテックスなどが代表例として示される。

【００６５】その他にも、防腐・防カビ剤材、微量の界
面活性材、ｐＨ調整材や液体粘度調整材などの添加が行
われる場合も有る。特に、水系液体は、微生物の繁殖や
カビの発生により液の劣化が生じ易いため、防腐・防カ
ビ材を添加することは必要である。

【００６６】本発明の画像記録方法に用いられる像保持
部材は、画像形成される表面の平滑性が高く段差が無い
ものが良好な印字特性を得られ、また、表面エネルギー
が低いことが良好な転写特性を得易くし、その上繰り返
し像保持部材を用いる場合においても重要な特性となっ
てくる。

【００６７】次に、本発明の画像記録方法に好適に用い
得る画像記録装置について説明する。図２は後述する実
施例１に用いる本発明の画像記録装置を示す概略図であ
る。画像記録装置は、電着用水系色材液１を満たした電
着液浴１内に、裏面から画像信号を入力できるワーク電
極の付いた像保持部材３が、裏面がその液浴の外部に出
るように配置され、対向電極５、塩橋を利用した制御電
極６も同浴１内に設置されている。この像保持部材３
は、４ｍｍ厚の板ガラス基板にＩＴＯの透明導電層を与
えその上に２層の有機光導電体層の積層構造により作ら
れ、ＩＴＯ導電層をワーク電極とし、有機光導電体層の
表面は段差が無く平滑になしてある。各電極をポテンシ
ョスタット電源４に結線し、像保持部材３の裏面の光画
像入力部に画像入力しながらポテンショスタット電源４
より、ワーク電極と対向電極５の間に電圧を印加し、色
材液中の色材を像保持部材３の表面に析出させて画像を
形成するものである。ここで記録された画像は、所望に
より普通紙やプラスチックフィルムのような被転写体に
転写、定着させることもできる。

【００６８】この画像記録方法について詳細に説明す
る。図３は電気化学的な析出による画像記録現象を示す
概念図である。像保持部材３に画像様に配置された疑似
電流供給電極７に直流電源８から電圧が印加されると、
電極７近傍の水系色材液１のｐＨが変化し、色材液１中
に溶解、分散された色素９が像保持部材３の表面に析出
するして、画像様に析出色素が付着し画像１０記録が行
われる。

【００６９】次に、このように記録された画像を定着す
るプロセスについて説明する。図４（Ａ）は前述の画像
記録プロセスを示す概略図である。像保持部材３表面に
析出色素によって形成された画像１０が保持されてい
る。（Ｂ）は画像転写プロセスを示す概略図である。水
系色材液１より取り出された像保持部材３に被転写体で
ある普通紙１１を積層し、転写ローラー１２で加圧、さ
らに好ましくは加熱、加圧し、色素画像１０を普通紙１
１上に転写、定着させる。（Ｃ）は普通紙１１上に転
写、定着された画像１０を示し、このようにして普通紙
（転写媒体）１１への画像の記録が完了する。

【００７０】本発明の画像記録方法に用いる像保持部材
は、画像形成される表面の平滑性が高く段差が無いもの
が良好な印字特性を得られ、また良好な転写特性が得や
すく、繰り返し像保持部材を用いて異なる画像を形成す
る場合の画像の残留がを防止し得る観点から、表面エネ
ルギーが低いことが重要な特性となってくる。

【００７１】具体的には、像保持部材の表面の表面粗さ
（Ｒａ）が０．０１μｍから１．５μｍの範囲であ
り、より好ましくは０．０６μｍから０．５μｍの範
囲であることにより良好な転写特性が得られる。また、
像保持部材の表面の臨界表面張力は、３０ｄｙｎｅ／ｃ
ｍ以下、より好ましくは１６ｄｙｎｅ／ｃｍから２５ｄ
ｙｎｅ／ｃｍの範囲であることにより良好な転写特性
が得られる。

【００７２】これらの観点から、像保持部材の表面に低
表面エネルギー層を形成することが必要であり、その材
料としては、例えば、フッ素系樹脂、フッ素ゴム（ＦＥ
Ｐ）、ジメチルシロキサン系樹脂、シリコーンゴム、ワ
ックス系材料等が挙げられ、さらに層自体の電気抵抗を
制御する目的で、これらの材料に導電粉体を混合して得
られる複合材料も使用される。

【００７３】また、電着色材画像のオフセット防止効果
を向上させる目的で、シリコーンオイル等の色材付着防
止剤や滑剤の塗布等の処理を行ってもよい。この低表面
エネルギー層の層厚は、通常３μｍ以下、好ましくは
０．２〜１．０μｍであるがよい。この層厚が３μｍよ
り厚くなると、発熱層から被加熱対象までの距離が長く
なり、熱伝達ロスが多くなってエネルギー効率が低下す
る。

【００７４】上述のように構成された像保持部材は、そ
の発熱体の側縁の一方又は双方に形成された通電部から
パターン電極層と導電層との間の発熱層に選択的に通電
する電力供給機構と共に装置に組み込まれ、加熱転写若
しくは加熱加圧転写による画像転写定着ユニットを構成
する。

【００７５】例えばローラー状の動的コンタクトや舌片
状の静的コンタクト等ができる電極が組み込まれ、ま
た、発熱体の側縁に露出する導電層側には、その適する
位置に、好ましくはパターン電極層側の動的又は静的コ
ンタクトに対向する位置に上記と同様の動的又は静的コ
ンタクト等ができる電極が組み込まれて構成される。

【００７６】このような動的又は静的コンタクト等を介
してパターン電極層から発熱層を介して導電層に通電さ
れる入力電流としては、交流又はパルス電流若しくはこ
れらの変調電流が採用され、温度制御等の点から好まし
くはパルス電流となる。

【００７７】このように、本発明の像保持部材を搭載し
たユニットでは、そのパターン電極層の一部分に局所的
に通電され、その部分の発熱層が局所的に発熱し、用紙
等の画像記録媒体に担持された色材像を転写する際に、
その必要な部分のみ、例えばこの画像転写部が加熱加圧
している場合には圧力が作用する部分のみが加熱され
る。

【００７８】そしてこの際、像保持部材の発熱部分、す
なわち発熱層と転写を必要とする画像保持部材の未転写
色材像との間は極めて接近しており、しかも、必要な部
分を局所的に発熱させて加熱するので、熱容量が小さく
て瞬時に高い温度に発熱して未転写色材像を高温に加熱
することができる。しかも、その後発熱した発熱層は、
その熱容量が小さいために短時間で温度が低下し、室温
近くまで直ぐにもどれる特性も有する。

【００７９】従って、このような発熱現象では、発熱エ
ネルギー総量を小さくすることができ、装置全体の温度
上昇を抑制することができる。なお、本発明の像保持部
材を搭載した画像転写ユニット等の装置であっても、必
要により、装置全体の温度上昇を抑制するための冷却機
構を付設してもよい。

【００８０】さらに、発熱体の温度を検出する温度検知
装置を設け、この温度検知装置によって検知される温度
に対応して発熱層への供給電力を制御する供給電力制御
機構を設けることにより、容易にこの像保持部材の発熱
部分における発熱量を制御することができるので、良好
な転写画像が得られて有効である。

【００８１】例えば、コンタクト電極部が複数の分割電
極で構成されている場合、画像信号をこの分割電極に対
応したブロックに分割するブロック分割回路と、このブ
ロック分割回路からの画像信号と環境温度を検知して各
分割電極に供給する電気エネルギー量を設定する設定回
路（パルス幅設定回路やパルス数・タイミング設定回路
等）と、この設定回路からの出力信号に基づいて加熱用
電気量の発生を行うドライバー回路とで構成するのがよ
い。

【００８２】本発明においては、発熱部の像保持部材の
構造は、パターン電極層と導電層との間に発熱層を挟み
込んで形成された発熱体が積層され、パターン電極層及
び導電層と発熱層とは、それらが基材の上にパターン電
極層、発熱層及び導電層の順に積層されていても、ま
た、導電層、発熱層及びパターン電極層の順に積層され
ていてもよい。

【００８３】そして、この発熱部を構成するパターン電
極層は、発熱層での発熱を局所的に発生させるために、
この発熱層に通電される入力電流をアドレッシングする
ためのものであってアドレッシング入力電極層として機
能するものであり、このアドレッシングのために都合の
よい形状、例えば、発熱形状に近い帯状や線状あるいは
これらの組合せ形状、さらには各種の形状に分割分離さ
れた電極であり、少なくともその側縁の一方又は双方が
発熱体の側縁の一方又は双方に露出し、このパターン電
極層の一部に局所的に入力電流を供給するための通電部
の一部を構成する。

【００８４】この透明発熱体を有する像保持部材につい
て具体的に説明する。図５（Ａ）は透明発熱体を有する
像保持部材の横断面図を示し、図５（Ｂ）はパターンＩ
ＴＯ層のパターン形状を示す正面図である。像保持部材
の最表面には低表面エネルギー層１３が形成され、光導
電体層１４、ＩＴＯ層１５、透明発熱体層１６、パター
ンＩＴＯ層１７及び透明基板１８が順次積層されて構成
される。本具体例では、パターンＩＴＯ層１７は透明基
板１８に対して図５（Ｂ）に示すような形状を有してい
る。

【００８５】このようなパターン電極層を形成するため
の材料としては、それが導電性に優れたものであれば特
に制限はなく、例えば、金属や導電性セラミックのスパ
ッタリング膜や真空蒸着膜、導電ペーストのスクリーン
印刷膜等の薄膜が使用され、ホトリソグラフィー法やス
クリーン印刷法等の方法で所定の形状にパターン化され
る。このパターン電極層の膜厚については、通常５μｍ
以下であり、好ましくは１μｍ以下である。この膜厚が
５μｍを越えて厚くなると、電極層のリーク発熱量が増
加して入力電流に対する発熱層での発熱温度が低下す
る。また、上記発熱体を構成する導電層は、パターン電
極層から発熱層に電流が入力され、この発熱層で発熱さ
せた電流の帰路電極層であり、パターン電極層と同様
に、通常は導電性に優れた材料で薄膜状に形成され、少
なくともその側縁の一方又は双方が発熱体の側縁の一方
又は双方に露出し、上記パターン電極層から入力された
電流の帰路のための通電部の一部を構成している。

【００８６】さらに、この導電層についても、例えば、
金属や導電性セラミックのスパッタリング膜や真空蒸着
膜、導電ペーストのスクリーン印刷膜等の薄膜が好適に
使用され、その膜厚は、通常５μｍ以下、好ましくは
０．５μｍ以下である。この膜厚が５μｍを越えて厚く
なると、電極部のリーク発熱量が増加して入力電流に対
する発熱層での発熱温度が低下する。

【００８７】さらに、上記発熱体を構成する発熱層は、
上記パターン電極層と導電層との間にあって、これらの
間にアドレッシング入力された入力電流により、その入
力部分で局所的にジュール熱を発生する層であり、耐熱
性が３００℃以上、好ましくは４００℃以上であって、
体積抵抗値が１０^-3〜１０⁷Ω・ｃｍ、好ましくは１０
^-1〜１０³Ω・ｃｍの範囲である。

【００８８】このような発熱層を構成する材料として
は、通常、導電性セラミック材料、導電性カーボン材料
及び金属材料等の種々の導電性材料と絶縁性セラミック
材料や耐熱性樹脂等の種々の絶縁性材料とをそれぞれ１
種類又は数種類づつ混合し若しくは化合して構成され
る。

【００８９】このような発熱層を構成する材料として
は、通常、導電性セラミック材料、導電性カーボン材料
及び金属材料等の種々の導電性材料と絶縁性セラミック
材料や耐熱性樹脂等の種々の絶縁性材料とをそれぞれ１
種類又は数種類づつ混合し若しくは化合して構成され
る。

【００９０】ここで使用される導電性材料としては、具
体的には、Ｃ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、
Ｐｄ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｗ、Ｉｎ等のカーボンや金属材料、ＶＯ₂、Ｒｕ₂
Ｏ、ＴａＮ、ＳｉＣ、ＺｒＯ ₂、ＩｎＯ、Ｔａ₂Ｎ、Ｚ
ｒＮ、ＮｂＮ、ＶＮ、ＴｉＢ₂、ＺｒＢ₂、ＨｆＢ₂、
ＴａＢ₂、ＭｏＢ₂、ＣｒＢ₂、Ｂ₄Ｃ、ＭｏＢ、Ｚｒ
Ｃ、ＶＣ、ＴｉＣ等の化合物が挙げられる。また、耐熱
性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアラミド樹脂、
ポリスルホン樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリエステ
ル−イミド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリ−
ｐ−キシリレン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、あ
るいはこれらの誘導体よりなる樹脂や種々の変性樹脂や
複合材料を挙げることができる。更に、抵抗値制御や結
着のために用いられる絶縁性材料としては、ＡｌＮ、Ｓ
ｉＮ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＶＯ₂、ＳｉＯ₂、Ｚｒ
Ｏ ₂、ＭＯ₂、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＭｏＯ₂、ＷＯ
₂、ＮｂＯ₂、ＲｅＯ₃等のセラミック材料や上記耐熱
性樹脂が用いられる。

【００９１】発熱層を構成する好ましい材料として、例
えば、カーボン分散ポリイミド樹脂、Ｎｉ粉体分散シリ
コーン樹脂、Ｔａ−ＳｉＯ₂混合セラミック材、ＲｕＯ
−ＳｉＯ₂材等が挙げられる。また、この発熱層の膜厚
は、通常２０μｍ以下、好ましくは１〜５μｍの範囲で
あるのがよい。この膜厚が２０μｍを越えて厚くなる
と、入力電力に対する発熱効率が低下してエネルギー消
費が増大するという問題が生じる。また、１μｍ未満で
あると、抵抗値の不安定性が著しく大きくなるため、好
ましくない。

【００９２】像保持部材の構成形態が、ベルト形状であ
ると、画像の記録と被転写体への転写、定着が連続的に
行えるため、効率的な画像記録が可能となる。

【００９３】このようなベルト状の像保持部材を作成す
るにあたっては、基板材料としてポリイミド樹脂及びそ
の変性化合物、ポリアラミド樹脂及びその変性化合物、
若しくは、シリコーン樹脂及びその変性化合物等のポリ
マー、あるいは、これらのものを主成分とする材料等が
挙げられる。像保持部材をベルト状になすと、ベルトを
鋭角度に屈曲して表面に付着した色材を効率よく脱離す
ることができ、像保持部材面上の画像の物理的クリーニ
ング性を高くし、毎回異なる画像の粒子析出記録を行っ
ても常に前回の記録画像情報の履歴が残らない印字サイ
クルを構築可能にする。

【００９４】図６は、本発明に係る画像記録装置のシス
テムの一態様を示す概略図である。像保持部材３がベル
ト形状であるため、水系色材液１中で光信号を付与され
ることにより記録された画像１０はベルト状の像保持部
材３表面に付着したまま搬送され、転写部分で紙ロール
１９から供給される紙１１上に加圧、加熱ロール１２の
間隙を通過する際に転写される。像保持部材３上に残留
した色素はクリーニングブラシ２０で除去され、クリー
ニング廃棄物皿２１に蓄積される。クリーニングブラシ
２０によりクリーニングされた像保持部材３は再び画像
記録に供される。

【００９５】像保持部材上に記録された画像を普通紙な
どの転写媒体に転写して画像記録を行う方法としては、
静電気力、圧力、粘着力、化学的結合力、濡れ性などを
用いて、像保持部材上に析出現象で形成した画像を転写
する方法が挙げられる。

【００９６】また、転写後に像保持部材表面に残留した
画像粒子（残留した析出色素粒子）等の除去方法として
は、ブレード法、ファーブラシ法、弾性ローラ法、クリ
ーニングウエブ法、エアーナイフ法などの公知のクリー
ニング法が用いられる。

【００９７】光書き込みの場合は、像保持部材の構成が
少なくとも面状電極層、光導電性材料層よりなり、光照
射部分の像保持部材表面に電流が流れ色素材料の電着現
象が発生する構造となっている。

【００９８】電着工程の電極および像保持部材の間に印
加される電圧差は、１０Ｖ未満のバイアス電圧を用いる
事が多い。但し、画像上の１画素づつをシャープに再現
するため、短時間幅の直流パルスおよびその短パルスの
重箪での信号入力を行う場合も有る。印加される電圧差
は、より好ましくは１０Ｖ未満のバイアス電圧を用い
る、より膜性を重要視するならば、５Ｖ以内のバイアス
電圧を用いる。１０Ｖ以上の電圧差を印加すると液中に
ある電極表面から分散液の電気分解による気泡の生成が
激しくあり、電極表面の電界分布が不均一になり、析出
膜自体の膜質が不均一になったり、析出膜表面が凸凹に
なったりして狙いとする微細なパターンの画像再現が困
難になる。一般に、電着塗装では、印加電圧を５０Ｖ以
上与えて電着を行っている。これは、印加電圧が低いと
生成する電着膜の抵抗が高いこともあり電着膜形成が進
むに従い電着膜形成速度が大きく低下し必要な膜厚を得
られないため、それを避けるため高い電圧印加を行い電
気分解による激しい発泡現象を起こさせ、それを利用し
て電極面近傍の撹拌を行い新しい電着液に電極面を接触
させることで電着塗装として必要な膜厚（一般に２０μ
ｍ以上）を得ている。

【００９９】本発明の狙いは、高画質の画像再現である
ため、２μｍ以下の膜厚レベルの微細な画像パターン再
現であるために、色材液の電気分解による発泡現象は抑
制していかなければならず、発生しても微細な画像パタ
ーン再現に影響を与えないレベルに抑えなければ成らな
い。それにより印加される電圧は１０Ｖ未満、より画質
を重要視するならば５Ｖ以内の直流電界となる。また、
電圧印加手段も電圧の安定化を考慮した３極電極方式を
用いる場合もある。

【０１００】水系色材液の浴の液性の均一性を保つため
に、水系色材液浴の中での撹拌は行った方が均一性のあ
る析出膜形成を行い易い。しかし余り強すぎる撹拌は膜
生成を遅らせたり液飛散を発生することもあり避けなけ
ればならない。

【０１０１】また、水系色材液の液温の制御を行う事に
より、より均一で良い膜性を得ることができる。析出現
象自体が液温の影響を受けるため、高画質画像の再現を
狙う場合は、特に精度の高い液温制御システムの設置が
必要である。

【０１０２】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明
するが、本発明はこの実施例に制限されるものではな
い。

【０１０３】（実施例１）前記色素の化学構造の具体例
（化合物例−(1) ）７重量部、ジエチレングリコール
３重量部、イソプロパノール３重量部、蒸留水８５
重量部、以上の材料を混合し、５０℃に加熱しながらプ
ロペラ撹拌を１時間行い染料を十分に液体中で撹拌させ
て染料水溶液を作成した。次にこの液体を蒸留水１０
０重量部、グリセリン１０重量部、水溶性アクリル樹
脂６重量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカ
ルボン酸ナトリウム２重量部、ポリエチレングリコー
ルジカルボン酸ナトリウム２重量部、防かび材（プロ
キセルＸＬ−２：商品名、ＩＣＩ社製）０．８重量
部、以上を混合した希釈液を中強度のプロペラ撹拌を行
いながらこの前記染料液を滴下し、電着用色材水溶液を
完成させた。この液は、塩酸水溶液および水酸化ナトリ
ウム水溶液によりｐＨを調整して、ｐＨ７．５に設定し
た。この液の色材析出開始点のｐＨは５．０であった。
また、この液の体積固有抵抗は３．９×１０²Ω・ｃｍ
であった。

【０１０４】次に、図１に示す如き画像記録装置にこの
水系色材液を適用して画像記録を行った。画像記録装置
は、図１に示す通り、裏面から画像信号を入力できるワ
ーク電極の付いた像保持部材３を上記電着液１を入れた
電着液浴２に裏面がその液浴の外部に出るように置き、
そして対向電極５、塩橋を利用した制御電極６を浴内に
設置した。この像保持部材は、３ｍｍ厚の板ガラス基板
にＩＴＯの透明導電層を与えその上に２層の有機光導電
体層の積層構造により作られ、ＩＴＯ導電層をワーク電
極にし、有機光導電体層の表面は段差が無く平滑に出来
ていた。そしてその表面の臨界表面張力は２６ｄｙｎｅ
／ｃｍであった。各電極をポテンショスタット電源に結
線した。そして、像保持部材の裏面の光画像入力部に画
像入力しながらポテンショスタット電源より、ワーク電
極とカウンター電極の間に１．３ＶのＤ．Ｃ．電圧を１
２秒間印加した。

【０１０５】次に、この画像形成を終了した像保持部材
を液中より取り出し、像保持部材表面にマゼンタ色の光
学画像濃度１．３６の高画質像が形成されていること
を確認した。

【０１０６】（実施例２）前記染料の化学構造の具体例
（化合物例−(2) ）１０重量部、ジエチレングリコー
ル５重量部、イソプロパノール１０重量部、蒸留水
８０重量部、以上の材料を混合し、プロペラ撹拌を１
時間行い染料液体を作成した。次に蒸留水２００重量
部、ポリオキシエチレンアルキルフェニルカルボン酸ア
ンモニュウム５重量部、水溶性アクリル樹脂６重量
部、防かび剤（プロキセルＸＬ−２：商品名、ＩＣＩ社
製）０．５重量部、の混合した希釈液をプロペラ撹拌
を行いながら前記染料液中に滴下し、電着用染料液を完
成させた。この液は、燐酸水溶液およびアンモニア水溶
液によりｐＨを調整して、ｐＨ７．１に設定した。この
液の色材析出開始点のｐＨは５．３であった。また、こ
の液の体積固有得抵抗は９．３×１０²Ω・ｃｍであっ
た。

【０１０７】次に、図７に示す画像記録装置を用いて、
裏面から画像信号を入力のできるワーク電極の付いた像
保持部材３を上記電着液を入れた液浴２に裏面が液浴の
外部に出るように置き、そしてカウンター（対向）電極
５、塩橋を利用した制御電極６を浴内に設置した。この
像保持部材３は、４ｍｍ厚のガラス基板にＩＴＯの透明
導電層を与えその上に２層の有機光導電体層の積層構造
により作られ、ＩＴＯ導電層をワーク電極にし、有機光
導電体層の表面は平滑に出来ていた。各電極をポテンシ
ョスタット電源に結線した。そして、像保持部材の裏面
の光画像入力部にレーザー光源２２から照射されるＨｅ
−Ｎｅレーザー光２３により画像入力しながらポテンシ
ョスタット電源４より、ワーク電極とカウンター電極の
間に２．０ＶのＤ．Ｃ．パルス電圧（パルス幅５ｍｓ／
パルス周期８ｍｓ）を印加した。

【０１０８】次に、この画像形成を終了した像保持部材
を液中より取り出し、像保持部材表面にマゼンタ色の光
学画像濃度１．４２の高画質像が形成されていることを
確認した。

【０１０９】（実施例３〜４）前記染料の化学構造の具
体例（化合物例−(4) ）１０重量部、イソプロパノー
ル１０重量部、蒸留水９０重量部、以上の材料を混
合し、プロペラ撹拌を０．５時間行い染料を十分に液
体に溶解させて染料水溶液を作成した。

【０１１０】次にこの染料液体にカーミン６Ｂ（Ｃ．
Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５７：１）５重量部、
ポリオキシエチレンアルキルフェニル酢酸リチウム１
５重量部、水性アクリル樹脂水溶液（固形分３０重量
％）２０重量部、を添加して、ホモジナイザー分散機を
用いて４分間の分散処理を行い分散原液を作成した。蒸
留水１００重量部、ジエチレングリコール１０重量
部、エチルセルソルブ１０重量部、防かび材（プロキ
セルＸＬ−２：商品名、ＩＣＩ社製）０．５重量部、
の混合した希釈液を中強度のプロペラ撹拌を行いながら
前記分散原液を滴下し、電着用色材電着液を完成させ
た。この液は、燐酸水溶液および水酸化リチウム水溶液
によりｐＨを調整して、ｐＨ６．７に設定した。この液
の色材粒子析出開始点のｐＨは４．６であった。また、
この液の体積固有抵抗は３×１０³Ω・ｃｍであった。

【０１１１】次に、実施例２で用いた図７に示す装置を
用いて、裏面から画像信号を入力のできるワーク電極の
付いた像保持部材を上記電着液を入れた液浴に裏面が液
浴の外部に出るように置き、そしてカウンター電極、塩
橋を利用した制御電極を浴内に設置した。この像保持部
材は、２ｍｍ厚の石英基板にＩＴＯの透明導電層を与え
その上に２層の有機光導電体層の積層構造により作ら
れ、ＩＴＯ導電層をワーク電極にし、有機光導電体層の
表面は平滑に出来ていた。各電極をポテンショスタット
電源に結線した。そして、像保持部材の裏面の光画像入
力部にＨｅ−Ｎｅレーザー光により画像入力しながらポ
テンショスタット電源より、ワーク電極とカウンター電
極の間に１．８ＶのＤ．Ｃ．パルス電圧（パルス幅５ｍ
ｓ／パルス周期１０ｍｓ）を印加した。

【０１１２】次に、この画像形成を終了した像保持部材
を液中より取り出し、像保持部材表面にマゼンタ色の光
学画像濃度１．２３の高画質像が形成されていることを
確認した。

【０１１３】次に、ワーク電極とカウンター電極の間に
印加する電圧を２．１ＶのＤ．Ｃ．パルス電圧（パルス
幅７ｍｓ／パルス周期１０ｍｓ）に変えて、前記と同様
に印字し、像保持部材表面にマゼンタ色の光学画像濃度
１．３６の高画質像が形成されていることを確認した。

【０１１４】（実施例５）前記染料の化学構造の具体例
（化合物例−(13)）１０重量部、ポリエチレングリコ
ール１０重量部、ポリメチルアクリレートジカルボン
酸アンモニウム５重量部、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルカルボン酸アンモニウム５重量部、ブタノー
ル１０重量部、蒸留水９０重量部、以上の材料を混
合し、６０度Ｃに加熱しながらプロペラ撹拌を２時間行
い染料を液体に溶解させて染料水溶液を作成した。

【０１１５】次にこの水溶液にキナクリドン（Ｃ．Ｉ．
ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２）を５重量部、水溶性
アクリル樹脂水溶液（固形分３０重量％）２５重量
部、添加し、ボールミル分散機を用いて２４時間の分散
処理を行い分散原液を作成した。蒸留水７０重量部、
グリセリン６重量部、防かび材（ＩＣＩ社製、プロキ
セルＸＬ−２）０．５重量部、の混合した希釈液をプ
ロペラ撹拌を行いながらこの分散原液中に滴下し、電着
用色材液を完成させた。この液は、燐酸水溶液およびア
ンモニア水溶液によりｐＨを調整して、ｐＨ６．０に設
定した。この液の色材析出開始点のｐＨは５．３であ
った。また、この液の体積固有抵抗は５×１０²Ω・ｃ
ｍであった。

【０１１６】次に、実施例２で用いた図７に示す装置を
用いて、裏面から画像信号を入力のできるワーク電極の
付いた像保持部材を上記電着液を入れた液浴に裏面が液
浴の外部に出るように置き、そしてカウンター電極、塩
橋を利用した制御電極を浴内に設置した。この像保持部
材は、４ｍｍ厚の石英基板にＩＴＯの透明導電層を与え
その上に２層の有機光導電体層の積層構造により作ら
れ、ＩＴＯ導電層をワーク電極にし、有機光導電体層の
表面は平滑に出来ていた。各電極をポテンショスタット
電源に結線した。そして、像保持部材の裏面の光画像入
力部にＨｅ−Ｎｅレーザー光により画像入力しながらポ
テンショスタット電源より、ワーク電極とカウンター電
極の間に１．９ＶのＤ．Ｃ．電圧を印加した。

【０１１７】次に、この画像形成を終了した像保持部材
を液中より取り出し、像保持部材表面にマゼンタ色の光
学画像濃度１．２６の高画質像が形成されていること
を確認した。

【０１１８】（実施例６）実施例１と同様に、電着用色
材液を作成して、画像記録工程を行い、像保持部材上に
色材の画像を得た後、像保持部材を色材液浴から出し、
画像記録面上に普通紙を載せた。この紙の上から、＋６
ＫＶのコロナ放電を行い、次に一対のゴムローラを線圧
４００ｇ／ｃｍで普通紙および像保持部材を挟んで加圧
し、回転搬送した。そして加圧直後、普通紙を像保持部
材より引き剥がし、マゼンタ色の光学画像濃度１．２５
の転写画像を普通紙上に得た。

【０１１９】（実施例７）実施例２と同様にして、実施
例２と同じ色材電着液を完成させた。

【０１２０】次に、実施例２（図７）と同様の装置を用
いて、像保持部材の裏面の光画像入力部にＨｅ−Ｎｅレ
ーザー光により画像入力しながらポテンショスタット電
源より、ワーク電極とカウンター電極の間に２．５Ｖの
Ｄ．Ｃ．パルス電圧（パルス幅２ｍｓ／パルス周期３ｍ
ｓ）を印加した。その時液浴の中に撹拌用プロペラを入
れて浴内の液を軽度の撹拌を行いながら印字記録を行っ
た。

【０１２１】次に、この画像形成を終了した像保持部材
を液中より取り出し、像保持部材表面に光学画像濃度
１．２５の画質像が形成され、またソリッド部の光学濃
度バラツキがσ＝０．０４であることを確認した。

【０１２２】一方、浴内の液の攪拌を行わなかった他
は、この実施例７と同様にして画像記録を行ったとこ
ろ、得られた画像の光学画像濃度は１．３３、ソリッド
部の光学濃度バラツキはσ＝０．０７であった。

【０１２３】このことから、色材電着液浴内の色材液を
攪拌することは、光学画像濃度の向上と画像の均一性の
改良に有用であることがわかった。

【０１２４】（実施例８）実施例２と同様にして、実施
例２と同じ色材電着液を完成させた。

【０１２５】次に、実施例２（図７）と同様の装置を用
いて、像保持部材の裏面の光画像入力部にＨｅ−Ｎｅレ
ーザー光により画像入力しながらポテンショスタット電
源より、ワーク電極とカウンター電極の間に２．３Ｖの
Ｄ．Ｃ．パルス電圧（パルス幅２ｍｓ／パルス周期３ｍ
ｓ）を印加した。その時液浴の中に温度制御装置を入れ
て浴内の液の液温を４０℃に保持するよう制御を行いな
がら一定温度で印字記録を行った。

【０１２６】次に、この画像形成を終了した像保持部材
を液中より取り出し、像保持部材表面に光学画像濃度
１．２６の画質像が形成され、またソリッド部の光学濃
度バラツキがσ＝０．０４であることを確認した。

【０１２７】次に、この浴内の液の液温を４０℃に保持
する制御を行わなかった他は、この実施例８と同様にし
て画像記録を行ったところ、得られた画像の光学画像濃
度は１．３０、ソリッド部の光学濃度バラツキはσ＝
０．０７であった。

【０１２８】このことから、色材電着液浴内の色材液の
液温を一定に制御することは、光学画像濃度の向上と画
像の均一性の改良に有用であることがわかった。

【０１２９】（実施例９）実施例２と同様に、電着液を
作成して、画像記録工程を経た像保持部材を液浴から出
し、像保持部材上に不溶化した色材画像を得て像保持部
材面上に普通紙を載せた。この紙の上から、導電ゴムロ
ーラと絶縁ゴムローラを線圧５００ｇ／ｃｍで普通紙お
よび像保持部材を挟んで加圧し、＋４００Ｖのバイアス
電圧を導電ゴムローラに印加し、回転搬送した。そして
ローラ搬出直後普通紙を像保持部材より引き剥がし、光
学画像濃度１．３１の転写した画像を普通紙上に得た。

【０１３０】つぎに、像保持部材面上をゴムブレードを
用いて転写残りの画像形成材料を除去した。これによ
り、像保持部材面上が初期状態に戻り、次の画像形成の
準備が整った。

【０１３１】（実施例１０）前記染料の化学構造の具体
例（化合物例−(15)）１２重量部、ポリエチレングリ
コール７重量部、イソプロパノール７重量部、蒸留
水８５重量部、以上の材料を混合し、プロペラ撹拌を
２時間行い染料溶液を作成した。

【０１３２】次に蒸留水１１０重量部、グリセリン
２０重量部、ポリエチレングリコールジカルボン酸ナト
リウム３重量部、水溶性アクリル樹脂６重量部、防
かび材（ＩＣＩ社プロキセルＸＬ−２）０．３重量
部、の混合した希釈液をプロペラ撹拌を行いながらこの
液中に滴下し、電着用色材液を完成させた。この液を、
塩酸水溶液および水酸化ナトリウム水溶液によりｐＨを
調整して、ｐＨ４．２、６．０、７．６、９．２に設定
した。この液の色材析出開始点のｐＨは５．３である。

【０１３３】次に、図１に示す通り、裏面から画像信号
を入力できるワーク電極の付いた像保持部材を上記液を
入れた液浴に裏面が液浴の外部に出るように置き、そし
てカウンター電極、塩橋を利用した制御電極を浴内に設
置した。この像保持部材は、３ｍｍ厚の板ガラス基板に
ＩＴＯの透明導電層を与えその上に２層の有機光導電体
層の積層構造により作られ、ＩＴＯ導電層をワーク電極
にし、有機光導電体層の表面は平滑に出来ていた。各電
極をポテンショスタット電源に結線した。

【０１３４】そして、像保持部材の裏面の光画像入力部
に画像入力しながらポテンショスタット電源より、ワー
ク電極とカウンター電極の間に２．１ＶのＤ．Ｃ．電圧
を８秒間印加した。

【０１３５】次に、この画像形成を終了した像保持部材
を液中より取り出し、像保持部材表面の光学画像濃度を
測定したところ１．４１（ｐＨ４．２の液）、１．３４
（ｐＨ６．０の液）、１．２６（ｐＨ７．６の液）、
０．７３（ｐＨ９．２の液）、の画像が形成されている
ことを確認した。そして、ｐＨ４．２の液は色材が浴槽
の底に沈降をしており、溶解状態が不安定である事を確
認した。

【０１３６】以上述べたように、本発明の画像記録方法
は、前記の化学構造を有する染料溶液に画像信号に対応
して電流を流すことができる画像保持部材に色材析出現
象により画像形成を行うものであり、電圧の印加やレー
ザー光の照射により所定の位置に画像形成を行うことが
できるため、優れた解像度の記録を行い得るとともに、
高光学濃度、高解像、低画像厚み画像構造、強い画像の
接着性、中間調再現が良好、画像堅牢性が高い、安全性
が高いなどの印字特性を有する記録が得られる。

【０１３７】

【発明の効果】本発明の画像記録方法によれば、微粒子
色材を用いて高画質を実現するとともに、安全性高く、
簡易な方法で、自由度の高い画像を記録することができ
る。さらに本発明の画像記録装置によれば、簡単な構成
で前記の画像記録方法に好適に使用し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】水系色材液のｐＨ変化と色材の溶解特性との
関係を示すグラフである。

【図２】実施例１の画像記録に用いた画像記録装置を
示す概略図である。

【図３】色素の析出記録現象の概念図である。

【図４】本発明の画像記録プロセスを示す概要図であ
る。

【図５】（Ａ）は透明発熱体を有する像保持部材の横
断面図であり、（Ｂ）はパターンＩＴＯ層のパターン形
状を示す正面図である。

【図６】ベルト状の像保持部材を有する画像記録装置
を用いた本発明の画像記録システムの一態様を示す概略
図である。

【図７】実施例２の画像記録に用いたレーザー発生装
置を備えた画像記録装置を示す概略図である。

【図８】実施例３の画像記録に用いたＬＥＤ印字ヘッ
ドを備えた画像記録装置を示す概略図である。

【符号の説明】

１電着用水系色材液２液浴３像保持部材４ポテンショスタット電源５対向（カウンター）電極６制御電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０９Ｂ 62/09 Ｇ０３Ｇ 17/06 Ｃ２５Ｄ 13/00 ３１０Ｂ４１Ｊ 3/00 ＥＧ０３Ｇ 17/06 Ｂ４１Ｍ 5/26 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水系液体中に少なくとも下記一般式
（１）で表される色素を溶解させ、該水系液体中に像保持部材及び該像保持部材に対向する
対向電極を配置し、該像保持部材と該対向電極との間に画像パターンに従っ
て電流または電界を供与して、像保持部材の表面に下記
一般式（１）で表される色素を含有した画像形成材料を
電気化学的に析出させて画像を形成することを特徴とす
る画像記録方法。【化１】式中、Ａｒ¹、Ａｒ²はそれぞれ独立にアリール基、置
換アリール基を示し、Ａｒ¹、Ａｒ²の少なくとも一つ
は、−ＣＯＳＨ基又は−ＣＯＯＨ基から選択された置換
基を少なくとも一つ有する。Ｊは下記（ｊ）で表される
基を示す。Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ独立に水素原子、アル
キル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニ
ル基を示す。Ｌは二価の有機連結基を示し、Ｘは独立に
カルボニル基又は下記（１）〜（３）で表される基を示
す。ｎは０又は１を示す。【化２】【化３】式（１）〜（３）中、Ｚは−ＮＲ³Ｒ⁴、−ＯＲ⁵、−
ＳＲ⁵を示し、ＹはＨ、Ｃｌ、Ｚ、−ＳＲ⁶、−ＯＲ⁶
を示し、ＥはＣｌ、ＣＮを示す。ここでＲ³、Ｒ⁴、Ｒ
⁵、Ｒ⁶はそれぞれ独立にアルキル基、置換アルキル
基、アルケニル基、置換アルケニル基、アラルキル基、
置換アラルキル基を示し、Ｒ³とＲ⁴は結合されたＮ原
子とともに５又は６員環を形成してもよい。
【請求項２】前記像保持部材の表面に形成された画像
を記録媒体に転写することを特徴とする請求項１に記載
の画像記録方法。
【請求項３】前記像保持部材の表面において、前記水
系液体のｐＨを変化させることにより画像形成材料を析
出させて画像を形成することを特徴とする請求項１又は
２に記載の画像記録方法。
【請求項４】前記像保持部材が光導電性材料を含有す
る光導電性材料層を備え、該光導電性材料層に画像パターンに従って光信号を付与
することにより、画像を形成することを特徴とする請求
項１又は２に記載の画像記録方法。
【請求項５】前記像保持部材上へ画像形成の信号電流
を発生させる手段として、レーザー光線の入力系を用い
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録方
法。
【請求項６】前記像保持部材が通電により発熱する電
熱体を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記
載の画像記録方法。
【請求項７】前記電熱体を像保持部材の表面近傍に備
え、前記像保持部材表面を部分的な発熱状態に制御しう
ることを特徴とする請求項６に記載の画像記録方法。
【請求項８】前記像保持部材が熱可塑性樹脂成分を含
有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像記
録方法。
【請求項９】前記像保持部材がベルト形状であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録方法。
【請求項１０】前記像保持部材が特定波長の光に対し
て、４０％以上の透光性を有する支持基材層と、光導電
性材料を含有する光導電性層とを備えていることを特徴
とする請求項４に記載の画像記録方法。
【請求項１１】少なくとも前記一般式（１）で表され
る色素を溶解した水系液体を収容する液体収容部と、該水系液体中に配置された像保持部材と、この像保持部材に対向して該水系液体中に配置された対
向電極と、該像保持部材と該対向電極との間に画像パターンに従っ
て電流または電界を供与する電源と、を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項１２】前記像保持部材の表面に形成された画
像を記録媒体に転写する転写手段を備えることを特徴と
する請求項１１に記載の画像記録装置。
【請求項１３】前記像保持部材が光導電性材料を含有
する光導電性材料層を備え、該光導電性材料層に画像パターンに従って光信号を付与
する光信号付与手段を備えることを特徴とする請求項１
１に記載の画像記録装置。
【請求項１４】前記像保持部材が通電により発熱する
電熱体を備え、該電熱体に通電する電力供給部をさらに
備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像記録装
置。
【請求項１５】前記電熱体を像保持部材の表面近傍に
備えていることを特徴とする請求項１４に記載の画像記
録装置。
【請求項１６】前記電熱体の発熱状態を部分的に制御
する制御手段を備えることを特徴とする請求項１４に記
載の画像記録装置。
【請求項１７】前記像保持部材が熱可塑性樹脂成分を
含有することを特徴とする請求項１１に記載の画像記録
装置。
【請求項１８】前記像保持部材がベルト形状であるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の画像記録装置。
【請求項１９】前記像保持部材が特定波長の光に対し
て、４０％以上の透光性を有する支持基材層と、光導電
性材料を含有する光導電性層とを備えていることを特徴
とする請求項１１に記載の画像記録装置。