JPS63170043A

JPS63170043A - 記録方法

Info

Publication number: JPS63170043A
Application number: JP169487A
Authority: JP
Inventors: Masanori Takenouchi; 竹之内　雅典; Fumitaka Kan; 簡　文隆; Naoji Hayakawa; 早川　直司; Kenji Nakamura; 憲司中村; Yasuo Agari; 上里　泰生; Isao Hakamata; 袴田　勲
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1987-01-09
Publication date: 1988-07-13

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］本発明は電子線を用いた新規な記録方法に関する。

［従来の技術］従来記録方法としては、銀塩写真、電子写真、静電記録
、感熱記録などが提案され、実用化されている。これら
は、いずれも、それぞれの記録方法の特徴を利用して銀
塩のような高解像度のカラー記録や、電子写真のように
、記録プロセスか複雑てあってもその高速性、安定性な
どから、電子写真複写機に応用され大きな市場を形成す
るにいたっている。感熱記録においては、その簡便さか
ら、ワードプロセッサーや、パーソナルコンピューター
などの出力としてのプリンターに広く用いられている。

しかしながら、これらの記録方法は、それぞれ何らかの
欠点を有しており、その欠点か目立たず、その特長を生
かせる記録分野てしか使用されていない。すなわち、例
えば銀塩写真においては、高感度、高密度記録、ビクト
リアルカラー記録か達成できるが、それは、記録材料の
特性により支配されるものて、現像プロセスが複雑て、
記録材料か高価なことから、安価で小型の記録装置を提
供するまで至っていない。

また、感熱記録は、記録プロセスか簡便で、安価な記録
材料か用いられる利点はあるがその解像度は、サーマル
ヘッドのドツト径及びドツトピッチで決定され、また、
感熱記録媒体中ての熱の広がりなどにより、高密度記録
及び高速記録は、今だなし得ていない。また、感熱記録
のみならず静電記録や電子写真においては、筒便て超高
精細のカラー記録は達成されていない。

［発明が解決しようとする問題点１本発明の目的は簡便なプロセスにより前記従来例ではな
し得なかった高速記録並びに超高精細記録か可能な記録
方法を提供するものである。

「問題点を解決するための手段］即ち、本発明によって提供される記録方法は、加熱によ
り粘度か低下する物質で構成された記録層を有する記録
材料の前記記録層に電子線を照射して加熱低粘度化及び
電荷の付与を行なう工程と、かくして低粘度、荷電状態
とされた記録層を、記録媒体との間に電場を生起させて
記録媒体側に転写又は飛翔せしめる工程と、を含むこと
を特徴とするものである。

以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。な
お、これらの図面は、説明を容易にするために模式的に
示したものである。したかつて、寸法その他実際とは一
致しない部分もあり、また、本発明を実施する上でのほ
んの一例を示したに過ぎない。

第１図から第６図は本発明の一実施例を説明するための
図で、第１図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の記録方法の工
程を説明するための図、第２図から第４図は本発明に用
いられる電子線源の好ましい具体例である固体電子線発
生装置の構造を説明するための図、第５図（ａ）　、　
（ｂ）は、本発明を多色記録に適用した場合の工程を説
明するための図、第６図（ａ）　、　（ｂ）は、本発明
の記録方法を適用した記録装置の一実施例を説明するた
めの図である。

第１図て１１は記録材料であり、支持体１２上に記録層
１３を有している。支持体１２としては、紙、ポリエチ
レンテレフタレートなどを用いる。１４は記録材料１１
に熱と電荷を同時に付与するところの電子線源であり、
１５は記録層１３に電子線を照射した結果生した荷電さ
れた低粘度状態の記録層を示す。第１図（ａ）及び第１
図（ｂ）に示した如く支持体１２上の記録層１３の表面
付近を電子線源１４を記録層１３に対し相対的に移動さ
せながら像形成したい所望の位置に到達した際に電子線
を照射し荷電された低粘度状態の記録層１５を形成する
。次に第１図（Ｃ）に示す如く記録層１３に対向させる
位置に記録媒体１６を配し、荷電状態及び低粘度状態が
維持されている記録層１５部位を記録媒体１６に転写す
るために記録媒体１６及び支持体１２の背面に夫々電極
１７．１８を設は両電極間に電圧を印加することにより
、荷電された記録層１５を記録媒体１６に転写する。こ
の場合、材料により粘度が極めて低い液体状態の記録層
１５てあれば記録媒体１６と記録層１５の間げきをとり
接触しない位置てあっても、その荷電により容易に記録
層１５は飛翔し、汚れ、かぶりの全くない転写像が得ら
れる。

又は、第１図（ｄ）に示した如く、記録媒体１６と記録
層１５を接触させた状態て電極１７．１８間に電圧を印
加することて記録層１５を記録媒体１６に転写すること
もてきる。記録媒体１６は紙、合成紙、プラスチックフ
ィルム、金属、などが使用できる。

このような電子線照射を利用した記録方法に用いられる
記録層１３を構成する、加熱により粘度か低下する物質
としては、電子線照射による記録材料の加熱によって粘
度低下の生ずる略絶縁性の材料は全て用いることかてき
る。例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックス、ポリエチレンワックス、蜜ロウ、白ロウ、
カルナバワックスなどのワックス類や、ステアリン酸、
ステアリン酸アミド、ステアリン酸金属塩などのステア
リン酸誘導体、フェノール、０−クレゾール、ｐ−クレ
ゾール、ｐ−エチルフェノール、ターシャリ−ブチルフ
ェノール、４−メチルフェノール、ドデシルフェノール
、α−ナフトール、β−ナフトール、サリチル酸、ｐ−
オキシ安息香酸メチル、ｐ−オキシ安息香酸エステル、
レゾルシン、フェノール樹脂、等のフェノール性化合物
などが使用てきる。さらに好ましくは、本発明の記録方
法を適用した記録装置によっては、第１図（ａ）及び第
１図（ｂ）に示す如き電子線照射工程と、第１図（ｃ）
に示す如き転写工程に時間的遅れが生ずる場合かあるの
で、電子線照射の結果生じた記録層１５は、転写工程が
完了するまで、その低粘度状態及び荷電状態が維持され
る必要かある。この場合の記録材料としては、電子線照
射した後も、前記時間遅れの間低粘度状態をある程度維
持されるものが適当て、いわゆる過冷却現象を有する材
料てあり前述した材料の中から適当なものを見出すこと
は容易である。

また、本発明に用いられる電子線照射源としては例えば
、古くは米国特許第２０３６５３２号明細書等に記載さ
れている電子線透過窓を有する電子記録管などが用いら
れているが、本発明の記録方法を適用した小型の記録装
置を実現するための好ましい例としては、基板上に電子
線源を複数個配列し、該基板に相対向して所定の間隔て
薄板を設け、前記基板と該薄板の間げきが略真空となる
ように封止された固体電子線発生装置であり、前記薄板
の一部を電子透過性の部材とすると共に、該薄板上に電
極を設は前記電子線源と、該電極間に所定の電圧を印加
し、該電子線源より流出した電子を加速して、固体電子
線発生装置外に取り出すようにしだものである。本発明
に用いつる固体電子線発生装置は、例えば特公昭５４−
３０２７４号、特開昭５４−１１１２７２号（米国特許
第４２５９６７８号明細書）、特開昭５６−１５５２９
　（米国特許第４３０３９３０号明細書）、特開昭５７
−３８５２８号等に開示されており、本発明はかかる技
術もしくはその類似技術を好適に用いることかできる。

第２図から第４図は、好ましい形態の一例である固体電
子線発生装置の構造図である。第２図は基板の平面図、
第３図はＸ方向の断面図であり、第４図はＹ方向の断面
図である。２１は電子線源の本体であるところの基板で
あり１例えばｎ形のシリコン基板を用いることができる
。２２゜２３．２４．・・・はＸ方向の選択を行う電極
であり、２２，２３，２４．・・・は接点領域を介して
、高ドープｎ影領域３１，３２，３３．・・・とそれぞ
れ接続されている。また２５はＹ電極てやはり接点領域
を介して高ドープｐ形通路３４と接続されており、２２
，２３，２４．・・・と２５とによりマトリックスを構
成している。基板２１上には絶縁層３５を介して、引き
出し電極３６が設けられ、電子線源２６，２７，２８．
・・・を形成している。

基板２１と相対向し、所定の厚みを有するスペーサーを
介して、表面板３７が配置され、表面板３７上には電極
３６に対応する位置に加速電極３８が設けられると共に
電子線源２６，２７゜２８、・・・に対応する部位はＢ
Ｎ　、　Ｓｉ（：　　等の電子透過性の部材（電子窓）
か用いられている。また、表面板３７にＡｎ等の金属薄
膜を用いる事によリ、加速電極３８と電子窓を兼ねる方
法もある。

基板２１と表面板３７間の空間は、電子を所望のエネル
ギーに加速するために、真空とする必要かあるが、通常
１Ｏ−５〜ｌ　Ｏ−９Ｔｏｒｒ程度の圧力か望ましい。

こうした圧力を維持てきる様に基板２１と表面板３７を
気密封止する。

次に上記構成において、電極２２，２３．２４・・・と
電極２５とに、アバランシェ増幅作用かｐ−ｎ接合部て
生ずるような電圧を印加し、同時に電極３６にある大き
さの電圧を与えることにより、電子線源２６，２７，２
８．・・・より電子が流出する。この時、電極２２，２
３，２４．・・・を適当に選択することにより、任意の
電子線源より電子を取り出す事かてきる。電子流出のメ
カニズム等については、例えば米国特許第４２５９６７
８に詳述しである。次に加速電極３８に所定の電圧を印
加しておくことにより、電子線源より流出した電子は所
望のエネルギーまで加速され１表面板３７の電子窓を透
過する。例えば電子窓として、ｌＩＬｍ厚のＳｉＣを用
いた場合、加速電極３８に２５ｋＶを印加する事により
、９０％の電子を素子外に取り出す事ができる。この固
体電子線発生装置を本発明に用いられる記録材料Ｔに対
向して所定の間隔て配することて、Ｔ上の像を得たい部
位を選択的に加熱同時帯電することかてきた。実施例て
は５ＪＬｍピッチて一次元に電子線源が配列された素子
を用いて、はぼ５ｇｍピッチの超高精細な画像が記録で
きた。

本実施例ては、電子線源として、ｐ−ｎ接合のアバラン
シェ増幅作用を利用する型のものを用いたが、本実施例
は、電子流出機構は、木質的な事柄ではない。したかっ
て、電子線源として、他に知られている。ｐ−ｎ接合の
ネガチブ・ワーク・ファンクション（Ｎｅｇａｔｉｖｅ
　９ｊｏｒｋ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いたものや、フ
ィールド・エミッション（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎ
）型等の固体電子線源を用いても、本発明は同様の効果
を有する。

また本実施例ては、電子線源か一次元アレー状に配置さ
れたものについて述べたが、２次元に配置された電子線
源をブロック分割し、ブロック単位て制御する事により
、同様の記録画像を得ることもてきる。

次に本発明を多色化する方法を示す。第５図（ａ）及び
第５図（ｂ）に示す如く加熱により粘度低下の生じる材
料を異なる色に着色し該着色された記録材料を多層構造
に配する。すなわち、記録材料支持体５１に記録層５２
，５３．５４を積層する。このとき記録層５２，５３．
５４の各色をイエロー、マゼンタ、シアンにすれば結果
としてフルカラー記録が得られる。５５は、下層の色を
いんぺいする層て、白色顔料たとえば酸化チタンなどを
含有する層である。該多層記録材料に照射する電子線源
５０からの電子線の照射エネルギーを加速電圧を変化さ
せることで制御し多層記録材料の深さ方向の加熱部分を
変化させ、第５図（ａ）に示す如く、低粘度状態かつ帯
電状態の部分５６゜５７．５８を得る。次に第５図（ｂ
）に示す如く該帯電された低粘度状態に変化した記録材
料を記録媒体５９側に設けた電極６０と支持体側に設け
た電極６１との間に電圧を印加することて多層記録材料
から多層を転写し、残存する記録材料て多層記録を達成
する。また、被転写媒体に転写された画像を利用するこ
とも当然可能である。

次に本発明の記録方法を適用した好ましい記録装置の一
実施例を説明する。すなわち、第６図（ａ）に示した如
く前述した第１図（ａ）の支持体を無端状に形成しく６
２）、その外側に記録層６３を塗布し電子線照射源６４
により加熱同時帯電する。その後６４に近接した位置に
配した背面電極６５と６２の間に転写媒体６６をそう人
し６５に印加した電界で低粘度状態て且つ荷電状態の記
録像６６を転写する。その後画像として転写された記録
材料層を再使用するため支持体６２上の記録層６３に接
し、加熱ローラー６８を設は残存するＴを加熱すること
て平坦化し、再び電子線源６４による加熱同時帯電に供
する。第６図（ｂ）は第６図（ａ）を斜視した図である
。また転写工程後に記録層６３に電荷が残存する場合に
は、転写工程後に除電を行うのか望ましい。

「発明の効果コ以」−説明したように、本発明によれば、電子線照射を
行うことで、加熱と帯電が同一場所、同一時間に行われ
るため、記録プロセスの大幅な簡易化が成しとげられ、
高速記録か可能でかつ、電子線によるため極めて微細な
径に集束てきるため、極微細な記録パターンが効率良く
行なえる。また、特に第２図から第４図に示したような
固体電子線発生装置を本発明の記録方法に適用すること
によりとりわけ超高精細な記録画像か極めてコンパクト
な装置で実現できる。また、該固体電子線発生装置の内
部の複数個の電子線源を独立に駆動制御することによっ
て、階調制御を任意に行なうことかできるし、個々独立
に加速電圧を制御することて、多層記録材料の深さ方向
の発熱同時帯電のコントロールも容易にできる。すなわ
ち、超高精細な階調性豊かなフルカラー記録か可能とな
る。また、固体電子線発生装置を用いた場合、電子線源
を極めて微細なピッチて形成できるため、それらをマト
リックス状に配したものを１画素とすることか可能とな
る。その場合には、１画素が複数の電子線源て構成され
ているためそれらを独立に駆動することによって、デジ
タル階調表現か容易となるし、個々独立して加速電圧を
制御し、多層記録材料と組み合せることて、１画素内に
多数の色のドツトを形成することかてき、混色も理想的
に行うことか可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の記録プロセス図、第２図は、本発明
に用いられる電子線源の一実施例である固体電子線発生
装置の平面図、第３図及び第４図はその断面図、第５図
は、多色記録の実施例である記録プロセス図、第６図は
、記録装置の一実施例を示す図である。１３．５２，５３．５４・・・記録層１２．５］　、６２・・・支持体１６．５！１．６６・・・記録媒体１．７，１８，６０，６１．．６５・・・電極６８・・
・加熱ローラー１４．５０．６４・・・電子線発生手段２６．２７．２
８・・・電子線源２１・・・基板２２．２３．２４・・・Ｘ電極２５・・・Ｙ電極３６・・・引き出し電極３７・・・表面板３８・・・加速電極。代理人　弁理士　　山　下　穣　子弟１図（ａ）第１図（ｂ）第１図（ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加熱により粘度が低下する物質で構成された記録
層を有する記録材料の前記記録層に電子線を照射して加
熱低粘度化及び電荷の付与を行なう工程と、かくして低
粘度、荷電状態とされた記録層を、記録媒体との間に電
場を生起させて記録媒体側に転写又は飛翔せしめる工程
と、を含むことを特徴とする記録方法。
（２）加熱により粘度が低下する物質が、過冷却現象を
有する物質であり、電子線照射後記録媒体側に転写され
又は飛翔するまで低粘度状態を維持し得るものである特
許請求の範囲第（１）項記載の記録方法。
（３）記録層が、互いに異なる色に着色された２以上の
層の積層構造を有し、この積層構造の記録層への電子線
照射の深度を変化させることで多色記録像を形成せしめ
る特許請求の範囲第（１）項記載の記録方法。
（４）記録材料が無端状に形成された支持体上に形成さ
れており、記録層の転写又は飛翔工程の後、残存する記
録層を加熱により平坦にする工程を含む特許請求の範囲
第（１）項記載の記録方法。
（５）電子線照射が、基板上に電子線源を複数個配列し
、該基板に相対向して所定の間隔で板体を設け、前記基
板と該板体の間げきが略真空となるように封止された固
体電子線発生装置を用いて行われ、前記板体の一部を電
子透過性の部材とすると共に、該板体上に電極を設け、
前記電子線源と該電極間に、所定の電圧を印加し、該電
子線源より流出した電子を加速して、固体電子線発生装
置外に取りだすようにした特許請求の範囲第（１）項乃
至第（４）項のうちの１に記載の記録方法。
（６）固体電子線発生装置における複数の電子線源を、
それぞれ独立に制御することにより、選択的に電子線を
取り出す特許請求の範囲第（５）項記載の記録方法。