JPS63205377A - 画像記録用インク - 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】 交亙立１ 本発明は、従来用いられていた記録方式の利点を保ちつ
つ、低コストの記録を可能とした画像記録方法に好適に
用いられる画像記録用インクに関する。

背景の技術 近年、情報産業の急速な発展に伴ない、種々の情報処理
システムが開発され、またそれぞれの情報処理システム
ごとに記録方法および記録装置が開発、採用されている
。これらのうち、代表的な普通紙記録方式としては、電
子写真とそれから派生したレーザービーム・プリンタ、
あるいはインクジェット、感熱転写、インパクトプリン
タ（ワイヤドツト、ディジーホイル等を用いるもの）等
が挙げられる。

インパクト・プリンタは、騒音が激しく、フルマルチ化
が困難である。電子写真、レーザービ−ム・プリンタ等
は画質の解像度は高いが、装置が複雑且つ大型となり、
装置コストも大である。インク・ジェットは消耗品コス
トは低いが、細いノズルから低粘度の液状インクを噴出
させるため、未使用時にインクが固化し、目づまりし易
いという欠点がある。更に、インク・ジェットに用いる
インクは低粘度インクであるため、紙にインクが転移し
た後、にじみ、画像のボケが生じ易い。

また、感熱転写法は、パターン状の熱をシート状の支持
体上に設けた固体インクの層に供給し、これを溶融させ
て普通紙等に転写する方法であり、この感熱転写法にお
いては、比較的小型の装置が用いられ、且つ装置コスト
も低いという特徴がある。しかしながら、高価な支持体
上に固体インク層を設けてなるインクリボンを用い、し
かもこのリボンを使い捨てで用いるため、この感熱転写
法においては、消耗品コストが高くなるという欠点があ
った。

本発明者らは、先に、上記欠点を解消した低ランニング
コスト記録が可能な新しい画像記録方法を提案した（特
願昭６１−１７５１９１号）。

この画像記録方法は、 流動成膜性を有するが、実質的に粘着性を有さす、且つ
エネルギー印加により粘着性を付与することが可能な流
動性インクを用い、 インク担持体上に上記流動性インクの層を形成する工程
と、 該インク層に画像信号に応じたパターン状のエネルギー
を供給して、該パターンに応じて粘着性を付与した流動
性インクを被転写媒体に転写する転写工程と、 からなることを特徴とする画像記録方法である。

しかしながら、このような新しい画像記録方法において
は、低エネルギー消費の画像記録が可能な反面、長期保
存時、あるいは連続使用時における流動性インクの画像
特性保持の点では、なお改良の余地があった。

えユ辺ｌ負 本発明の目的は、従来の画像記録方法の欠点を解消した
前記の新しい記録方法に好適に用いられる流動性インク
を提供することにある。

本発明の他の目的は、従来の感熱転写の如く、使い捨て
インクリボン、インクシート等を使用せず、画像記録に
実際に使用されなかったインクを、再使用可能とした形
態のインクを提供することにある。

本発明の目的は、更に詳しくは、中間転写媒体、或いは
被記録材（最終転写媒体）からなる被転写媒体に接触し
たのみでは、これらに付着転写しないインクであって、
（従来のインクリボン、インクドナーフィルムに保持さ
れる固体インクとは異なり）支持体上に固体インクの薄
層として塗布された形態でなくとも使用可能な流動性イ
ンクであり、しかも保存安定性、連続使用時の安定性に
優れたインクを提供することにある。

発明の概要 本発明者は、前述した特願昭６１−１７５１９１号の新
しい画像記録方法に用いる流動性インクの改良について
鋭意研究した結果、この流動性インクにｐＨ緩衝能を付
与することが、該インクのエネルギー付与に基づく選択
的な粘着性の発現を実質的に阻害せず、しかも保存時、
連続使用時における画像特性の安定性を著しく向上させ
ることを見出した。

本発明の画像記録用インクはこのような知見に基づくも
のであり、より詳しくは、液体分散媒と、これを保持す
る架橋構造物質とを含み、且つエネルギー印加により粘
着性を付与することが可能な流動性インクであって；ｐ
Ｈ緩衝作用を有する電解質な含有することを特徴とする
ものである。

上記構成を有する本発明の画像記録用インクを用いれば
、この流動性インクをそのままインク担持体上で層状に
形成し、この流動性インク層に直接的に選択的な粘着性
を付与して、画像記録を行うことが可能となる。

したがって、本発明のインクを用いれば、（従来の感熱
転写法で必須であった）高価なシート状支持体上に複雑
な工程により固体インクの層を設けてなる高コスト（し
かも使い捨て）のインクリボンやインクシートが不要と
なるため、消耗品コストを大幅に低下させることが可能
となる。

更に、本発明の流動性インクを用いれば、画像形成に実
際に使用されなかったインクのくり返し利用が極めて容
易であり、この面からも記録コスト低下への寄与が可能
となる。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を更に詳
細に説明する。以下の記載において、量比を表わす１％
」およびｒ部」は、特に断わらない限り重量基準とする
。

の具体的説明 本発明の画像記録用インクは、流動性を有するが、（非
エネルギー印加時には）実質的に粘着性を有さす、且つ
エネルギー（例えば電気エネルギー）印加により粘着性
を付与することが可能な流動性インクである。ここで言
う「粘着性］とは選択的な粘着性をいい、インクを中間
転写体等の物体に接触させたとき、インクの一部分がイ
ンク全体から切れて（選択的に分離して）物体に付着す
ることを言う（要するに、インク全体がベタベタしてい
るか否かとは関係ない）。

より具体的には、本発明のインクは、例えば、（後述す
る第１図に示すような）ブレード規制手段を有する画像
記録装置に適用する場合、以下に示すような特性を有す
るインクであることが好ましい。

（１）流動性 回転粘度計、例えば芝浦システム株式会社製ビスメトロ
ンＶＳ−ＡＩ型等を用い、常温（２５℃にて５ＵＳ２７
製の約３ｍｍφのローターを用いた場合、本発明の流動
性インクの粘度は、ローター回転数０．３ｒｐｍのとき
１．０ｘｌＯ’　〜２．０Ｘ１０’ＣＩ）Ｓ％（更には
１．Ｏｘｌ　Ｏ２Ｎ２．０ｘ１０’ｃｐｓ）、回転数１
゜５　ｒｐｍのとき５．Ｏｘ　ｔ　ｏ　３ｃｐｓ以上（
更には１．０Ｘ１０’〜４゜０ｘｌＯ５ｃｐｓ）である
ことが好ましい。

なお、上記流動性は、（例えば、後述する第１図に示す
ような）ブレード規制手段を有する画像記録装置に用い
る場合に好ましい粘度として示したものであり例えば、
インク搬送／担持の方法を変えることにより、上記より
も大きい粘度を有する本発明の流動性インクを好適に用
いることも可能である。

（２）非粘着性（ないし液体分散媒保持性）容器内に入
れた流動性インクの液面上に、５ｃｍＸ５Ｃ［ｌｌのア
ルミ箔を（Ｐｉ？秤した後）静かに乗せ、そのまま温度
２５℃、湿度６０％の雰囲気中で１分間放置した後、上
記アルミ箔を流動性インク面から静かに剥離して、該ア
ルミ箔を迅速に精秤し、アルミ箔の重量増加量を求めた
場合に、本発明に用いる流動性インクは、固形成分（例
えば架橋構造物質）が上記アルミ箔片に実質的に転写せ
ず、且つ該アルミ箔の重量増加量が０〜１０００ｍｇ、
更には１〜１００ｍｇの程度であることが好ましい（な
お、容器内の流動性インク全体とアルミ箔とを剥離する
際に、必要に応じて、ヘラ等で静かに剥離して精秤して
もよい）。

本発明の流動性インクの非粘着性が、上述した程度より
弱いと、非エネルギー印加時に、流動性インク自体（例
えば液体分散媒とともに架橋構造物質自体も）の被転写
媒体への転写が実用上無視できない程度となり、画像品
位が低下する。この場合、更に、比較的多量の液体分散
媒が被転写媒体に転写して、この分散媒の除去が困難と
なる。

一方、本発明インクの流動性が上記した程度より低いと
、（例えば、後述する第１図の画像記録装置を用いる場
合に）インクの円滑な補給が困難となったり、またイン
クを補給する際に加熱するなどの操作が必要となる場合
がある。

上述したような流動性および非粘着性を有する本発明の
インクは、液体分散媒を架橋構造物質により保持する広
義のゲル状態を有するインクであるが、このゲル状イン
ク中に、更に粒子（粒径が好ましくは０．１〜１００μ
ｍ１更に好ましくは１〜２０μｍ）を分散させてなるス
ラッジ状インクであることが、更に好ましい。

本発明の流動性インク（前者のゲル状インク）において
は、液体分散媒が架橋構造に良好に保持されているため
（若干量の液体分散媒を除き）該インクが被転写媒体に
実質的に転写しないものと推定される。

また、後者のスラッジ状インクにおいては、粒子がイン
ク界面に密に並ぶことにより、分散媒の被転写体への接
触が抑制されるため、該インクが被転写媒体へ実質的に
転写しないものと考えられる。特に、このスラッジ状イ
ンクにおいて、インク担持体として回転するインク担持
体を用いた場合、インク中の粒子が遠心力によりインク
層の表面（外周）上に並び、このインクはダイラタント
流体的に挙動するので好ましい。

上記ゲル状インクないしスラッジ状インクに、熱エネル
ギー等のパターン状エネルギーを供給した場合には、架
橋構造、ないし粒子の配列状態等が変化することにより
、これらの流動性インクにパターン状の粘着性が付与さ
れるものと推定される。

本発明の画像記録用インクを用いた場合、被転写媒体（
ないし中間転写媒体）、あるいは最終転写材（被記録材
）への転写率が１００％に近い値であることが多いが、
そうでない場合、すなわち後述するインク担持体ないし
中間転写媒体上の転写されなかった残留インクが問題と
なる場合には、上記した架橋構造等の変化は可逆的であ
ることが好ましい。

更には、この流動性インクは、後述するようなエネルギ
ー印加位置において）エネルギーを供給された後、（イ
ンク転写位置において）被転写媒体に転写されるまでの
時間内において、上記架橋構造等の変化を実質的に保持
していることが好ましい。

上述した特性を有する本発明の画像記録用インクは、液
体分散媒（ないしビヒクル）と、これを保持する架橋構
造物質と、ｐＨ（水素イオン濃度）緩衝作用を有する電
解質とからなる。

ここに「架橋構造物質」とは、それ自体で架橋構造をと
ることが可能な物質、あるいは他の添加物（例えばホウ
酸イオン等の無機イオンからなる架橋剤）の添加により
、架橋構造をとることが可能となる物質をいう。

また、「架橋構造」とは、「橋かけ結合Ｊを有する三次
元的な構造をいう。

本発明”のインクにおいては、この「橋かけ結合」は、
インクの流動性と液体分散媒保持性とのバランスを取る
点から、イオン結合および／又は水素結合により構成さ
れていることが好ましい。

本発明のインクにおいて、上記液体分散媒としては、常
温で液体である種々の無機、ないし有機の溶媒を用いる
ことが可能であるが、揮発性が比較的に低い（例えば、
水と同等、もしくはこれより低い）溶媒を用いることが
好ましい。

上記液体分散媒として水ないし含水分散媒等の親木性分
散媒を用いる場合は、架橋構造物質として親水性の（天
然ないし合成）高分子等が好ましく用いられる。

このような親水性高分子としては、例えばグアーガム、
ローカストビーンガム、アラビアガム、タラガント、カ
ラギナン、ペクチン、マンナン、デンプン等の植物系高
分子；キサンタンガム、デキストリン、サクシノグルカ
ン、カードラン等の微生物系高分子：ゼラチン、カゼイ
ン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子；メチル
セルロース、エチルセルロニス、ヒドロキシエチルセル
ロース等のセルロース系高分子、あるいは可溶性デンプ
ン、カルボキシメチルデンプン、メチルデンプン等のデ
ンプン系高分子、アルギン酸プロピレングリコール、ア
ルギン酸塩等のアルギン酸系高分子、その他多糖類系の
誘導体等の半合成高分子；ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、カルボ
キシビニルポリマー、ポリアクリル酸ナトリウム等のビ
ニル系高分子；その他ポリエチレングリコール、酸化エ
チレン、酸化プロピレンブロック共重合体等の合成高分
子等が、単独であるいは必要に応じて２種以上組合せて
好ましく用いられる。

これらの親水性高分子は、液体分散媒１００部に対して
、通常、０．５〜２０部、特に０．５〜５部用いること
が好ましい。

一方、液体分散媒として、例えば鉱油等の油、あるいは
トルエン等の有機溶媒からなる分散媒を用いる場合は、
例えば、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグ
ネシウム、ステアリン酸亜鉛等のステアリン酸の金属塩
；その他バルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸等の
脂肪酸の同様の金属塩等からなる金属石けん、或いはヒ
ドロキシプロピルセルロース誘導体、ジベンジリデン−
〇−ソルビトール、ショ糖脂肪酸エステル、デキストリ
ン脂肪酸エステル等の糖誘導体からなる有機物等が、（
上述した親水性高分子と同様に）単独であるいは必要に
応じて２種以上組合せて、好適に用いられる。

上述したような親水性高分子ないし金属石ケン等を用い
る場合、これらの配合量、あるいはこれらと液体分散媒
との組合せの如何によって、液体分散媒の保持性やイン
クの流動性は、ある程度変化する。これらの配合量、あ
るいは組合せの如何等の構成を一義的に決定することは
やや困難であるが、液体分散媒と架橋構造物質とを含む
本発明のインクが、前述したような非粘着性（液体分散
媒の保持性）、流動性を有する程度に構成することが好
ましい。

前述したような好ましい流動性、液体分散媒保持性が容
易に得られる点、更にはエネルギー付与による架橋構造
の制御が容易な点からは、前記した各種の架橋構造物質
の中でも、（液体分散媒が水系の場合）グアーガム、グ
アーガムをヒドロキシアルキル化又はカルボキシアルキ
ル化した変性グアーガム、あるいはローカストビーンガ
ム等のガラクトマンナンを、架橋剤たるホウ酸源化合物
（水溶液中でホウ酸イオンを遊離することが可能な化合
物）との混合系として用いることが特に好ましい。架橋
剤たるホウ酸源化合物は、グアーガム等のガラクトマン
ナン１００部に対して、１〜２０部程度用いることが好
ましい。

この様な混合系は、ｐｌ＋変化、あるいは電極による電
子授受により、好ましいゾルーゲル転穆を示す。

また、架橋構造物質として、ポリアクリル酸ソ−ダ系の
化合物を用いた場合にも、上記した（ガラクトマンナン
−ホウ酸源化合物の）混合系を用いた場合のインクに近
い特性を有するゲル状インクを得ることが可能である。

また、アルギン酸塩は、２価の金属イオン塩としてイオ
ン結合により架橋しているため、本発明における架橋構
造物質として好ましく用いられるが、通常のアルギン酸
塩系のゲルは流動性に乏しいため、上述した水溶性高分
子と適宜混合して、適度の流動性を付与することが好ま
しい。

上述した液体分散媒、架橋構造物質とともに本発明の画
像記録用インクを構成する電解質としては、ｐＨ緩衝作
用を有する電解質な用いる。

このような電解質を添加することにより本発明の流動性
インクにｐ）Ｉ緩衝性が付与され、該インクの保存安定
性および連続使用時の安定性が著しく向上する。

より具体的には、本発明のインクは、以下に述べるよう
なｐｏ安定性および／又は粘度安定性を示すことが好ま
しい。

（１）　ｐＨ安定性 当初のｐＨがｐ（未使用の状態におけるｐ）ｌであり、
後述する実施例１ではｐ＝８．３）の本発明の流動性イ
ンク１００ｇをビーカーに取り、これに０．ＩＮ水酸化
ナトリウム水溶液１ｍｊ２（又は０、ＩＮの塩酸１ｍＪ
Ｚ）を加えて均一に攪拌した場合のｐＨをａとすると、
本発明のインクにおいては、−〇、３≦（ａ−ｐ）≦＋
０．３であることが好ましく、−〇、１≦（ａ−ｐ）≦
＋０．１であることが更に好ましい。

（２）粘度安定性 当初のｐＨがｐ（未使用の状態におけるｐＩＩであり、
後述する実施例１ではｐ＝８．３）の本発明の流動性イ
ンクの粘度をＡ　（ｃｐｓ）　　とし、一方、この流動
性インク１００ｇをビーカーに取り、これに０、ＩＮ水
酸化ナトリウム水溶液１１Ａ（又は０、ＩＮの塩酸１ｍ
Ａ）を加えて均一に攪拌した場合の粘度をＢ　（ｃｐｓ
）とした場合、本発明のインクにおいては、 Ｂ−Ａ −〇、５≦□≦＋１であることが好ましく、ハ ましい。

ここに、上記粘度ＡおよびＢとしては、回転粘度計（芝
浦システム株式会社製ビスメトロンｖＳ−Ａｌ型）を用
い、常温（２５℃）にて５ＵＳ２７製の約３ｍｌｌ１φ
のローターを用い、ローター回転数０．６ｒｐｍで測定
した値を用いる。

このようなｐｌ＋緩衝作用を有する電解質として、具体
的には、弱酸、弱酸塩、弱アルカリ、弱アルカリ塩のう
ちいずれか１つ以上を用いることが好ましく、（弱酸−
弱酸塩）の組合せ、又は（弱アルカリ−弱アルカリ塩）
の組合せを用いることが更に好ましい。

このような電解質の配合量は、該電解質の種類、緩衝能
の大小によって異なるが、慨ね、液体分散媒１００部に
対して、ｐＨ緩衝作用を有する電解質な０．５〜２０部
程度用いることが好ましい。

このような電解質としては、より具体的には、フタル酸
水素カリウム（Ｃａ　Ｈｓ　ＫＯ４）　、リン酸二水素
カリウム（Ｋｌ（２ＰＯ４）　、炭酸水素ナトリウム（
ＮａＨＣＯＯａ）、リン酸水素二ナトリウム（Ｎ　ａ　
２　ＨＰ　Ｏ４）等の塩；、リン酸Ｈ３ＰＯ４，アンモ
ニア水ＮＨ４ＯＨ等が、（必要に応じて二種以上組合せ
て）好ましく用いられる。

また、これらの電解質を含有する緩衝液のｐＨを調整す
るため、塩酸（ＨＣｊｉ４）、水酸化ナトリウム（Ｎａ
ＯＨ）等の強酸１強アルカリ；あるいは塩化ナトリウム
（ＮａＣ１）、塩化カリウム（ＫＣｌ）等の塩を加えて
もよい。また、市販の緩衝液（例えば、フタル酸水素カ
リウム系緩衝液、リン酸二水素カリウム系緩衝液、炭酸
水素ナトリウム系緩衝液、リン酸二水素ナトリウム系緩
衝液等）をビヒクルの基剤として使用してもよい。

一方、電極反応による流動性インクのｐｕの変化を積極
的に防止するために、ｐＨ緩衝作用を有する電解質とし
て、例えば硫酸銅ＣｕＳＯ４のようなイオン化傾向の低
い金属を含む塩も好ましく用いられる。

本発明のインクにおいては、このようなイオン化傾向の
低い金属の塩は、液体分散媒１００部に対して、通常０
．０１〜１部程度用いることが好ましい。

この場合、陽極反応として、 Ｓ　０４　”−＋Ｈ２０−Ｈ２Ｓ　Ｏａ　＋　　０２　
＋　２８−陰極反応として、 Ｃｕ”＋２ｅ　　−＋Ｃｕ のような反応が起こると推定され、イオン化傾向の低い
金属が陰極に析出することにより、イオン化傾向の高い
Ｎａ、にイオン等の影響による流動性インクのアルカリ
化を防止することができる。

ここに「イオン化傾向が低い金属イオン」とは、より具
体的には、陰極反応により析出することが可能な金属イ
オンという意味であり、電解質としては、例えば、鉄、
ニッケル、スズ、鉛、銅、水銀、銀、金等のアルミニウ
ムよりイオン化傾向の低い金属イオンを含む塩が、（必
要に応じて２種以上組合せて）好ましく用いられる。

一方、「イオン化傾向が高い金属イオン」とは、インク
中に入る可能性のあるナトリウムイオン、カリウムイオ
ン等の電極に析出しないイオン（アルミニウムよりイオ
ン化傾向の高い金属イオン）をいう。

インク全体のｐｏ変化を抑制するためには、これら双方
の金属イオン（「イオン化傾向の低い金属イオン」と、
「イオン化傾向が高い金属イオン」と）が、はぼ同当量
存在していることが特に好ましい。

本発明においては、ｐｏ緩衝作用を有する電解質として
、上述した弱酸、弱アルカリないし弱酸塩、弱アルカリ
塩のいずれか１つ以上と、イオン化傾向の低い金属イオ
ンとの双方を組合せて用いることは、更に好ましい。

なお、このような電解質は、インクに所望の導電性を付
与する作用をも有する。

本発明の画像記録用インクは、上述した液体分散媒と、
架橋構造物質と、緩衝作用を示す電解質とを必須構成成
分とするものであるが、更に、染顔料ないし着色微粒子
等からなる着色剤、又はエネルギー付与により発色する
発色性化合物等からなる着色成分を含有することが好ま
しい。更には、本発明のインクは、必要に応じて添加さ
れる防カビ剤、防腐剤等の添加物を含有していてもよい
。

上記着色剤としては、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・顔料等を特に制限なく
使用することが可能であるが、（非エネルギー印加時に
おける）被転写媒体への液体分散媒の付着による着色を
できる限り抑制する点からは、液体分散媒に対する親和
性が比較的に低い染顔料（特に顔料）を用いることが好
ましい。これらの染顔料は、液体分散媒１００部に対し
て０．１部以上、更には１〜３０部（特に１〜１０部）
使用することが好ましい。

上記着色剤としては、天然ないし合成の樹脂中に上記染
顔料等を分散させ、微粒子化してなる着色微粒子（例え
ば、電子写真法に用いられる各色のトナー粒子）を用い
てもよい。このような着色粒子を含有する流動性インク
は、ダイラタント流体的な挙動を示すため、非エネルギ
ー印加時における被転写媒体への液体分散媒の転写、な
いし着色の抑制の点から、特に好ましい。

このような着色微粒子は、液体分散媒１００部に対して
、１部以上、更には５〜１００部（特に、２０〜８０部
）用いることが好ましい。また一般に微粒子径を大きく
した場合、着色性から、微粒子含有率を多くすることが
望ましい。なお、本発明においては、前記トナー粒子は
、帯電性等の電子写真特性に関係なく使用することが可
能である。

上記した着色剤たる顔料もしくは着色微粒子の粒径は、
０．１μｍ〜１００μｍ、更には１〜２０μｍであるこ
とが望ましい。

この粒径が０．１μｍ未満では、インクが中間転写媒体
や被記録材に接触し、（非エネルギー印加時）、わずか
に液体分散媒が中間転写媒体等に転移した場合に、顔料
粒子等が架橋構造に保持されずに液体分散媒と一緒に転
移して、画像カブリが生じ易くなる。また、粒径が１０
０μｍを越えると、通常の画像としては解像力が不足す
る。

一方、前記発色性化香物を、上述した染顔料と同様に用
いてもよい。このような発色性化合物として、一般に感
圧色素、感熱色素として知られているもの、すなわち、
酸や熱の存在下で顕色する色素を用いれば、流動性イン
クをパターン状エネルギー付与の工程で、選択的に顕色
することができるため好ましい。

このような発色性化合物としては、例えばトリフェニル
メタン−フタリド系、フルオラン系、フェノチアジン系
、インドリルフタリド系、リューコオーラミン系、スピ
ロピラン系、ローダミンラクタム系、トリフェニルメタ
ン系、アザフタリド系、クロメノインドール系及び類似
の系のもの、トリアゼン系および類似の系のもの、ナフ
タール酸系のもの等が単独で、あるいは２種以上組合せ
て好ましく用いられる。

これらの発色性化合物は、例えば、マイクロカプセル化
し、液体分散媒に溶解又は分散させ、電気化学反応によ
って記録電極付近の電子の授受により直接に顕色させて
もよく、又、フェノール類等の固体酸と熱エネルギー付
与時に接触させて顕色させることにより、被転写媒体、
中間転写媒体、或いは被記録材（最終転写材）へ転写す
るインクを選択的に着色することができる。

熱、酸や有機溶媒に対する安定性の点からは、着色剤た
る前記染顔料ないし着色粒子を（必要に応じて、上記発
色性化合物と組合せて）用いることが好ましい。

上述した成分からなる本発明の画像記録用インクを得る
には、例えば、水等の液体分散媒と、親水性高分子等か
らなる架橋構造物質と、電解質（必要に応じて、更に架
橋剤、着色成分等）とを、適宜加熱しつつ均一に混合し
て粘稠な溶液ないし分散液とした後、冷却してゲル化す
ればよい。

なお、着色剤としてトナー粒子等からなる着色粒子を用
いる場合は、架橋構造物と液体分散媒とを加熱しつつ混
合して均一にした後に、この着色粒子を加える方が好ま
しい。またこの場合、トナー粒子等の凝集を防止するた
め室温付近で混合することも特に好ましい。

このように得られた本発明のインクは、（例えばカラギ
ナンーローカストビーンガム混合系、あるいはキサンタ
ンガム−ローカストピーンガム混合系を用いた場合）熱
エネルギー印加により、架橋構造の少なくとも一部が変
化ないし破壊されて、ゲル的な状態から、（可逆的に）
ゾル的な状態となって、エネルギー印加パターンに応じ
た粘着性が付与される。

また、本発明のインクは、（例えば、ホウ酸イオンで架
橋したグアーガムを用いた場合）、パターン状の電気エ
ネルギー印加により、上記と同様に、可逆的にパターン
状の粘着性が付与される。

このグアーガムを用いた場合に選択的な粘着性が付与さ
れる理由は、必ずしも明確ではないが、（本発明者の知
見によれば）以下のように推定される。

すなわち、グアーガムにホウ酸ナトリウムを架橋剤とし
て添加した混合物系は、ｐ）１７〜１１において流動性
を有する架橋構造を有するゲルとなり、ｐＨが７未満で
は粘稠なゾル状液体となる。

これはグアーガム のマンノース主鎖のＣ２とＣ３のＣｉｓ位置のＯＨ基、
およびガラクトース側鎖のＣ３とＣ４のＣｉｓ位置のＯ
Ｈ基と、ホウ酸イオンとが、ホウ酸エステル を形成し、架橋するためと考えられる。

このような架橋構造は一般にｐＨの変化に敏感であり、
例えば上記のグアーガムの例では、長期保存によりゲル
が（理由は明確ではないが）酸性化する傾向があるため
、保存中にこのゲルの粘度低下が生ずる。

一方、電極反応では、（詳細なメカニズムは必ずしも明
確ではないが）、陽極反応として、陰極反応として、 Ｎ　ａ　”　＋　Ｈ２０＋　ｅ　−−＋　Ｎ　ａ　ＯＨ
＋　−Ｈ２が起こると推定される。

このため、弱酸であるであるホウ酸と、強アルカリであ
る水酸化ナトリウムとの存在によりインクの連続使用時
において、系全体ではアルカリ性化し、ゲル全体では粘
度が上昇すると考えられる。

しかしながら、本発明の画像記録用インクは、前述した
ように緩衝作用を示す電解質を含有しているため、上記
電極反応等に基づ＜ｐＨ変化は著しく抑制され、画像記
録に適したｐ）Ｉ状態が維持される。

次に、上記した本発明の画像記録用インクを用いる画像
記録方法の一態様について説明する。

このような画像記録方法に用いる装置系の部分模式側面
断面図である第１図を参照して、インク客器１中の本発
明の流動性インク２は、表面がステンレス等からなり、
円筒形状を有するインク担持ロール３の矢印Ａ方向への
回転に伴い、該ロール３表面に担持されつつ、矢印Ｂ方
向に搬送される。

このように移送される流動性インク２は、このインクが
記録電極４と接触するエネルギー印加位置において、該
記録電極４から画像信号に応じたパターン状の電圧を印
加される。該電圧に基づく電流が、記録電極４から流動
性インク２を介して（例えばインク担持ロール３に）流
れることにより、（インク２．中における電気化学的反
応による架橋構造変化等に基づき）流動性インク２に選
択的な粘着性が付与される。

選択的な粘着性を付与された流動性インク２は、更に矢
印Ｂ方向に移送されて、該インク２からなる層に、中間
転写媒体たる中間転写ロール５が接触するインク転写位
置に至る。この中間転写ロール５は、このインク転写位
置において、インク担持ロール３に一定の間隙をもって
対向し、表面がハードクロームメッキされた鉄等からな
る円筒形状を有する部材である。

このインク転写位置で、上記した選択的な粘着性に基づ
き、（インク担持ロール３上に形成されたインク層を構
成するインク２の少なくとも一部が）矢印Ｃ方向へ回転
する中間転写ロール５上に転写して、インクパターン２
１を形成する。

このインクパターン２１は、中間転写ロール５の矢印Ｃ
方向への回転に伴って移送されて、この中間転写ロール
５に、被記録材６を介して転写ロール７が対向するイン
ク像転写位置に至る。

このインク像転写位置においては、中間転写口一部５の
表面（インク像形成面）には、普通紙等からなり、矢印
り方向へ移送される被記録材６が該表面に接触して配置
される。更に、この被記録材６を中間転写ロール５と挟
持可能とする形で対向し、その表面がシリコーンゴム等
からなり、矢印Ｅ方向に回転する転写手段たる転写ロー
ル７が配置される。

上記インク像転写位置において、中間転写ロール上のイ
ンクパターン２１は、被記録材６に転写して、転写記録
像２２を形成する。

一方、前記インク転写位置において、中間転写ロール５
に転写しなかった流動性インク２は、更に矢印Ｂ方向へ
移送されて、（その非粘着性に基づき）重力等の作用に
より中間転写ロール５と分離されて、インク客器１中へ
戻り、（その流動性に基づき）再び利用可能とされる。

第１図に示す画像記録装置系の基本的な構成は上述した
通りであるが、第１図に示したように、インク担持ロー
ル３上に形成されるインク２の層厚を規制するためのブ
レード８等からなるインク層厚規制手段が、必要に応じ
て配置される。

また、中間転写ロール５から普通紙等の被記録材６への
インク像２１の転写率が１００％でない場合には、第１
図に示すようなウレタンゴム等からなるブレード９８等
を有するクリーニング手段９を設けて、中間転写ロール
５上の残留インクをクリーニングすることが好ましい。

また、被記録材６上に形成された転写記録像２２の該被
記録材６への定着性が十分でない場合には、被記録材６
のインク像転写位置より下流側に、例えば加熱、加圧等
による公知の定着化手段（図示せず）を設けてもよい。

ｌ匪二吃遇 上述したように本発明によれば、（従来用いられていた
）固体インク層を有する高コストのインクリボンを不要
とすることにより、極めて低いランニングコストを実現
した画像記録方法に好適に用いられ、且つ、長期の保存
安定性および連続使用時の安定性に優れる画像記録用イ
ンクが提供される。

本発明の流動性インクを用いれば、簡便な方法で、感熱
転写記録方法よりも著しく記録コストが低く、しかもイ
ンクジェット法におけるノズルの目づまりや、記録像の
にじみ等の欠点をも解消した画像−記録が可能となる。

特に、通電によりインクの架橋構造を変化させる本発明
の好ましい実施態様においては、従来の感熱転写法（サ
ーマルヘッド駆動）の１／１０程度のＮ消量で画像記録
を得ることができ、エネルギー消費の面からも著しいコ
スト低下が可能となる。

以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ ＜Ａ＞ 上記処方の成分を混合して、緩衝液（ｐｕｓ。

ｏ）ｔｏｏ部を得た。

＜Ｂ＞ 後、常温下で放置することにより、高保水性の本発明の
ゲル状インクで、且つ不定形（流動性を有する）のもの
を得た。

このゲル状インクに塩酸、リン酸等の酸を添加してｐＨ
な７以下として、−たん粘稠な液状ゾルとし、これに、
ポリエステル系樹脂中にフタロシアニン系顔料を均一に
分散させて得た粒径１０μｍのトナー粒子（キャノン社
製ＮＰカラー複写機用シアントナー、流動性改善剤を外
添していないもの）５０部を均一に混合した後、（水酸
化ナトリラム溶液を加えて）再びｐＨ８，３として、ス
ラッジ状としたゲル状インクを得た。

次に、上記ゲル状インクのｐＨを変化させて、該インク
の粘度変化を調べた。すなわち、回転粘度計（芝浦シス
テム株式会社製ビスメトロンｖＳ−Ａ１型）を用い、常
温（２５℃）にて５ＵＳ２７製の約３ｍｍφのローター
を用い（ローター回転数０．６ｒｐｍで）測定したとこ
ろ、第２図に示すようなｐＨ−粘度曲線が得られた。

このゲル状インクを、後述するような画像記録方法に用
いた場合、当初（ｐＨ＝８．’３）の粘度に対する粘度
変化の幅が、−５０％〜＋１００％の範囲（更に好まし
くは一３０％〜＋３０％の範囲）で良好な転写記録像が
得られた。

第２図の例では、このような粘度変化の幅は、慨ね、当
初のｐＨに対するＩ）Ｈ変化の幅で±０．３（更にはｐ
ｌ＋で±０．１）の範囲に相当しており、この範囲で、
インクのｐＨを安定化することが好ましかった。

次に、上述したゲル状インクを用いて、画像形成テスト
を行った。

すなわち第１図を参照して、ステンレス製の２０ｍｍφ
の円筒状ロール（表面粗度ｔＳ）からなるインク担持ロ
ール３と、表面をハードクロムメッキした鉄製円筒ロー
ル（２０＋ｎｍφ）からなる中間転写ロール５とが、イ
ンク転写位置において２ｍｍの間隙で対向してなる第１
図の画像記録装置を用い、この装置のインク容器１中に
、上記により得た本発明のスラッジ状インク２を投入し
た。

インク担持ロール３を約６０　ｒｐｍの回転数で矢印Ａ
方向に回転させて該ロール３上に流動性インク２の層を
形成し、この層に接触する形で、中間転写ロール５を矢
印Ｃ方向に約５０　ｒｐｍの回転数で回転させた。この
際、記録電極４から、電気エネルギーをインク２の層に
供給しなかった場合には、中間転写ロール５上にごく微
量の水分が転移したが、インク２は実質的に中間転写ロ
ール５上に転写しなかった。

一方、記録電極４（ポリイミドからなる絶縁被膜から露
出した部分の、金メッキした銅製の電極素子の面積は１
００μｍＸ１００μｍ）を陽極とし、インク担持ロール
３を陰極として、インク２の層を介して４０Ｖ、５００
μｓｅｃのパルスを印加したところ、１つの電極素子当
り約２．５ｍＡの電流が流れ、インク２が選択的に中間
転写ロール５上に転写され、インクパターン２１が形成
された。

インク像転写位置において、中間転写ロール５に、矢印
り方向に８送される普通紙からなる被記録材６を介して
、矢印Ｅ方向に中間転写ロール５と等速で回転する加圧
ロール７（１２＋ｎ＋ｎφの鉄製円筒ロール上に、４＋
ｎｍ厚のシリコーンゴム層を設けたもの）を対向させ、
この加圧ロール７から若干加圧したところ、被記録材６
上に１００μｍＸ１５０μｍの大きさのシアン色のドツ
ト画像が得られた。

本実施例のインクは、（後述するように、）保存安定性
、および連続信号印加時のｐＨ安定性（すなわち、イン
ク全体の粘度の安定性）に、ともに優れていた。

比較例 実施例１の処方Ａの成分からなる１１ｉ街液１００部に
代えて、水１００部を用いた以外は、実施例１と同様に
して流動性インクを作製した。

上記実施例１のインクと、比較例のインクとを４０℃で
２週間保存した後、これらのインクの粘度を測定したと
ころ、比較例のインクは放置により粘度が低下し、一部
分ゾル化してｐＨも低下していた。一方実施例１のイン
クの粘度は、実質的に変化していなかった。

また、モデル実験として、第３図のように白金を陽極と
し、ニッケルを陰極として、実施例１のインクおよび比
較例のインクそれぞれに、ＩＯＶの電圧を１分間程度印
加したところ、比較例のインク、実施例１のインクとも
に陽極付近でインクがゾル化し、陰極付近でインクの粘
度上昇が認められた。このとき、双方の電極から泡の発
生が認められた。

インクへの上記通電後、双方のインクを、それぞれ均一
になるように攪拌したところ、比較例のインクにおいて
はインク粘度が初期に比べ明らかに上昇したのに対し、
実施例１のインクにおいては、インク粘度が初期の状態
に復帰した。

また双方のインク１００ｇに対し、それぞれ０．１　Ｎ
ＨＣｊ！　１　ａｍ’を加えたところ、初期（ｐＨ８，
３）に対し、実施例１のインクのｐＨは８．２であった
のに対し、比較例１のインクのｐＨは７゜５となり、大
幅に粘度低下した。

ＩＬ週ユ ＜Ｃ＞ て、上記処方Ｃの成分を均一に混合した硫酸銅溶液を用
い、且つ硫酸銅から生ずる銅イオンの当量が、ホウ酸ナ
トリウムおよび粘度調整用のＮａＯＨ等から生ずるナト
リウムイオンの当量とほぼ等しくなるようにＮａＯＨの
量を調整した他は、実施例１と同様にして流動性インク
（ｐＨ＝８．３）を調製した。

このようにして得た実施例２のインクを用いて、実施例
１と同様に第１図の装置を用いる画像記録テストを行っ
たところ、実施例１とほぼ同様の結果が得られ、信号印
加に対して流動性インク全体の粘度は安定していたが、
使用後のインク担持ロール３表面上には、ごく微量の銅
の付着が認められた。

この場合、特に硫酸銅ＣｕＳＯ４は、アルカリ側では水
酸化銅Ｃｕ　（ＯＨ）　２として沈殿してしまう傾向が
あるが、本実施例では（通常の電気化学反応に比べ）比
較的高い電圧を印加するため、このような場合でも、陰
極に銅の析出が認められた。またインクのｐＨを調整す
る際にアンモニアを使用した場合、水酸化銅はＣｕ　（
ＮＨ３）４　（Ｏｌｌ）　２として溶解すルタめ、好ま
しかった。

この実施例２の流動性インクを用い、第３図の装置を用
いるモデル実験を、前記実施例１のインクを用いた場合
と同様に行ったところ、電圧印加後句−に攪拌したイン
クは、はぼ初期の粘度を回復していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の画像記録用インクを用いる記録方法
を実施するための装置系の一態様を示す模式側面断面図
、第２図は、実施例１のインクの流動性インクのｐ）ｌ
−粘度変化曲線を示すグラフ、第３図は、インクの電気
化学的安定性を調べる実験装置の例を示す模式側面断面
図である。 １・・・インク容器 ２・・・流動性インク ３畳・・インク担持ロール ４・・・エネルギー印加手段 ５・・・中間転写ロール ６・・・被記録材 ７・・・転写ロール ８・・・インク層厚規制手段 ９・・・クリーナー １０・・・外装ケース 代表図：第１図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体分散媒と、これを保持する架橋構造物質とを含
   み、且つエネルギー印加により粘着性を付与することが
   可能な流動性インクであって；ｐＨ緩衝作用を有する電
   解質を含有することを特徴とする画像記録用インク。 ２、電気化学的エネルギー印加による粘着性付与を可能
   とした特許請求の範囲第１項に記載の画像記録用インク
   。 ３、着色成分を含有している特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載の画像記録用インク。 ４、前記電解質として、弱酸、弱酸塩、弱アルカリ、弱
   アルカリ塩のうちいずれか１つ以上を含有する特許請求
   の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の画像記録
   用インク。 ５、前記電解質として、イオン化傾向の低い金属のイオ
   ンを含有する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
   れかに記載の画像記録用インク。