JPH01186346A - 記録装置 - 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】 技術分野 本発明は、記録装置特に多色記録が可能な記録装置に関
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
。

このうちいわゆる電解記録方法は、例えば特公昭６１−
２９６３６号公報で述べられているように、少なくとも
２つの書込み方式がある。その第１の方式では、電極の
一方から金属イオンが印刷シート中に導入され、着色錯
化合物を形成するため、に印刷シート中に既に存在して
いる無色物質と結合するか、又は微細な金属粒子として
沈澱する。この方式の例は、米国特許第３９５１７５７
号及び第４０３５２４４号に開示されている。

電解記録方法の第２の方式では、電極は消耗せず、書込
みは既に印刷シート中にある物質を電気分解で変化せる
事によって行なわれる。この方式は書込みを行なうため
にでんぷん一沃素反応を用いる。一般にこの方式では、
用紙中沃化カリウム又は他の沃素化合物の電気分解で遊
離沃素を発生させ、用紙中に存在しているてんぷんと反
応させて、よく知られている紫色のてんぶん一沃素結合
体を形成する。この型の方式の例は米国特許第３９０４
８７６号及び第３６５５５２７号に開示されている。

後者の類に属して、乾式電解印刷というものもある。こ
れは１つ又は２つの金属層から成る非常に特殊な用紙を
使用する。この方式に固有の欠点は、特殊な物質層を必
要とする高価な用紙並びに印刷のために１００■を越え
る電圧を必要とする事である。

本出願人は、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。

このような本出願人の画像記録方法においては、従来の
電解記録法のように特別な紙を使用せず、普通紙記録が
可能であるため、消耗品コストを著しく低減できるとい
う利点がある。

このような画像記録方法の特徴を生かしつつ多色記録を
行なうためには、色の異なる複数の流動性インクおよび
複数のインク担持ロールを用いることも考えられるが、
記録装置の大型化、レジストレーション（位置合わせ）
等の問題が生じ易くなる。

発明の目的 本発明の目的は、上述した低コスト画像記録方法の特徴
を生かしつつ、１種類のインクで任意の色調の記録を可
能とした記録装置を提供することにある。

発明の概要 本発明者らは鋭意研究の結果、流動性インクへのパター
ン状の通電に際し、電極を積極的にイオン化させて流動
性インク中で発色させることが、上記目的の達成に極め
て効果的なことを見出した。

本発明の記録装置は上記知見に基づくものであり、より
詳しくは、エネルギーの選択的印加に応じ、流動性イン
クを被記録媒体に転写可能とした記録装置であって、 前記流動性インクを移送するためのインク移送手段と、 前記インク移送手段で移送される前記インクにエネルギ
ーを選択的に印加するための通電手段と、 前記エネルギーの選択的印加に応じて転写特性が変化し
た前記インクを被記録媒体に転写するための転写手段と
を有し、且つ、 前記通電手段が、通電によりイオン化する電極からなる
ことを特徴とするものである。

本発明によれば、通電手段の電極材質を選ぶことにより
、１種類のインクを用いて任意の色調の画像を普通紙上
に転写して得ることができる。本発明において、上記電
極材質として複数種類のものを用いた場合には、多色の
画像を１回の画像形成工程で（すなわち、複数色のイン
ク転写をくり返すことなく）得ることができる。

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。

実施例 本発明の記録装置の一実施例を示す被記録媒体の厚さ方
向で見た模式側面断面図たる第１図および該装置の模式
斜視図たる第２図を参照しつつ、上記記録装置の基本的
な構成について説明する。

第１図を参照して、表面がステンレス等からなるインク
移送手段たるインク移送ロール１が、流動性インク２を
保持するインクコーティング手段３の左方（該インクコ
ーティング手段３のインク２が収納されるインク溜３ａ
側）に、該インク２を移送しつつ矢印Ａ方向（時計方向
）に回転可能に配置される。

インク転写位置において、このインク移送ロール１の図
面上方（インク移送ロール１の表面ないしインク担持面
側）に、このロール１と一定の間隙を持って対向し、表
面がステンレス等からなる円筒形状を有し、矢印Ｂ方向
（反時計方向）へ回転可能とした中間転写ロール４が配
置される。この中間転写ロール４は、その表面が、イン
ク移送ロール１の表面に形成される流動性インク２の層
２ａに接触可能に配置される。

なお、本発明においては、この中間転写ロール４を省略
し、インク層２ａが普通紙およびコート紙等からなる被
記録媒体５に直接に接触するように構成することも可能
である。

一方、インク像転写位置においては、この中間転写ロー
ル４の表面（インク像形成面）には、普通紙、プラスチ
ックシート等からなり、矢印Ｃ方向へ移送される被記録
媒体５が該表面に接触して配置される。更に、この被記
録媒体５を中間転写ロール４と挟持可能とする形で該ロ
ール４と対向し、その表面がシリコーンゴム等からなり
、矢印り方向（時計方向）に回転する転写手段たるプラ
テンロール６が配置される。

インク移送ワール１と中間転写ロール４とが対向するイ
ンク転写位置より上流側のインク移送ロール１表面側に
は、この表面と一定の間隙を持って、画像信号に応じた
エネルギーの印加手段たる記録電極７が配置される。こ
の記録電極７の先端（電極素子が形成されてなる一端）
は、インク移送ロール１表面のインク層２ａに接触可能
なように配置される。

上述したような基本的構成を有する本発明の画像記録装
置においては、中間転写ロール４とプラテンロール６と
が対向する上記インク像転写位置より下流側の中間転写
ロール４上には、中間転写ロール４表面に接触可能に設
けられ、ウレタンゴム等のブレード８８等を有するクリ
ーニング手段８が必要に応じて配置される。

本発明の画像記録装置の構成は上述して通りであるが、
このような装置系の動作について次に説明する。

以下においては、本発明の好ましい態様、すなわちエネ
ルギー印加した流動性インク２の部分２ｂを中間転写ロ
ール４に選択的に転写する場合について述べる。

第１図を参照して、インク溜３ａ中の流動性インク２と
しては、流動性を有するが、粘着性を有さす、且つ電気
エネルギー印加により粘着性を付与されることが可能な
流動性インクを用いる。

上記流動性インク２は、インク移送ロール１の矢印Ａ方
向への回転に伴い、該ロール１表面に担持されつつ、矢
印Ａ方向に移送される。

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７と接触するエネルギ、−印加位置において、
図示しない制御手段により制御される記録電極７から、
画像パターン状に電気エネルギーを付与され、例えばイ
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
。この際、記録電極７を構成する銅等の電極材質がイオ
ン化されて、該イオンが流動性インク２中で例えば青色
に発色し、インク２に任意の色調が付与される。

選択的な粘着性を付与された流動性インク２の部分２ｂ
は、更に矢印Ａ方向に移送されて、インク層２ａに中間
転写ロール４が接触するインク転写位置に至り、上記し
た選択的な粘着性に基づき、インク層２ａを構成するイ
ンク２の少なくとも一部が、矢印Ｂ方向（反時計方向）
へ回転する中間転写ロール４上に転写して、インクパタ
ーン２１を形成する。

この中間転写ロール４上に形成されたインクバターン２
１は、該ロールの矢印Ｂ方向への回転に伴って移送され
、インク像転写位置において、プラテンロール６からの
圧力の下で被記録媒体５に転写し、転写記録像２２を形
成する。この転写記録像２２が記録された被記録媒体５
は、排出ロール対９’ａ、’９ｂによって矢印Ｃ方向（
第１図の左側）龜排出される。

一方、前記インク転写位置において、中間転写ロール４
に転写しなかった流動性インク２Ｃは、更に矢印Ａ方向
へ移送されて、重力等の作用により中間転写ロール４と
分離されてインク溜３ａ中へ再収容され、該インク溜３
ａ中で攪拌混合される。

次に前記記録装置の各部の構成について順次詳説する。

インク移送ロール１は後述する流動性インク２を、その
表面に膜状に形成して移送し得る材質からなり、本実施
例にあっては、例えばステンレスやアルミニウム、或い
は鉄等の金属からなる導電体を円筒状に形成したものが
好ましく用いられる。このインク移送ロール１は、図示
しない駆動手段によって一定速度で矢印Ａ方向に駆動回
転可能に構成されている。

前記材質よりなるインク移送ロール１の表面は、平滑面
であっても良いが、流動性インク２の移送性をより高め
るために、適度に粗面化されていることが好ましい。

次に、前記インク移送ロール１て移送される流動性イン
ク２について説明すると、このインク２は一定の外力の
印加のもとに流動して、インクの膜を形成する流動成膜
性を有する。より具体的にはインク移送ロール１の回転
に伴って、該ロール１０表面にインク層が形成され、且
つ移送される性質を有するものである。また、このイン
ク２は外力により切断された後、経時的に粘着復元可能
な性質を有するものが好ましく用いられる。即ち、イン
クの塊同士が接触すると界面が消失して一体となる□よ
うな性質を有することが好ましい。

このような性質を有するインク２としては、溶媒を架橋
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
が好ましく用いられる。

このインク２の具体例としては、例えば本出願人が先に
出願した特願昭６１’−１７５’１９１号、或いは同６
２−３６９０４号等に記載したインクが好ましい。

このようなインク２は流動成膜性を有するが、実質的に
粘着性を有さす、所定のエネルギー（例＝えば電気エネ
ルギー、或いは熱エネルギー等）が印加されると、粘着
性が付与されるような性質を有する。尚、ここで言う「
粘着性」とは選択的な粘着性をいい、インク２を中間転
写ロール４等の物体に接触させたとき、インク２の一部
がインク全体から分離して物体に付着することを言い、
インク全体がベタベタしているか否かは関係ない。

従って、インク移送ロール１の表面に形成されたインク
層において、エネルギーが付与されない状態にあっては
、インク２は他の媒体、例えば中間転写ロール４と接触
しても、該中間転写ロール４には実質的に転写されない
。これは溶媒が架橋構造に保持されているために（若干
量の溶媒を除き）、該インクが中間転写ロール４に転写
されないと考えられる。

一方、前記ゲル状インクにエネルギーを印加した場合は
、架橋構造が変化することにより、これらの情動性イン
クに前記エネルギー印加に応じた粘着性が付与されるも
のと考えられる。

更に前記インク２は、インク移送ロール１にコーティン
グされた場合は塑性体としての性質を有し、逆にエネル
ギー印−加手段７でエネルギーを付与されてから、中間
転写ロール４に至る間には弾性体としての性質を有する
ことが好ましい。

このため、本実施例に用いるインク２としては、ある程
度の粘弾性（弾性項と粘性項を有する複素弾性）を有す
るものが好ましい。

前記粘弾性の範囲としては、以下のようにして求めた貯
蔵弾性率Ｇ′と損失弾性率Ｇ″との比’　　Ｇ＃／’Ｇ
′の値で約０．１〜１０となるものが好ましく用いられ
る。

ここに、上記貯蔵弾性率Ｇ′および損失弾性率Ｇ″は、
以下のようにして求められる。すなわち、例えは第３図
（Ａ）の模式斜視図に示すように、インク２を直径２．
５ｍｍ、厚さ２ｍｍのサンプルとし、これに図示の矢印
方向（ずり方向）の角速度１　ｒａｄ、／ｓｅｃの正弦
歪γを与え、その応力σ及び位相のすれδを検出して（
第３図ＣＢ））、下式より複素弾性率Ｇ８および貯蔵弾
性率Ｇ′、損失弾性率Ｇ″を求める。

Ｇ”　＝Ｏ，／ｙ三Ｇ　′＋ｉ　Ｇ“ Ｇ′　貯蔵弾性率　　Ｇ′　：損失弾性率前記複素弾性
率に於いて、前記Ｇ″／Ｇ′が０．１未満であると、塑
性体としてのふるまいが不足して、インク６送ロール１
に対するインクコーティングが不充分になり、一方前記
Ｇ＃／Ｇ′が１０を超えると、弾性体としてのふるまい
が不足して、エネルギー印加手段７から中間転写ロール
４に至る間での弾性回復が不充分となる。

尚、前記サンプルの大きさ及び歪みの与え方は、本発明
の記録装置に於いて適当と思われ３る値である。

次に、本実施例で特有な通電手段たる記録電極７につき
説明する。

この記録電極７は、第４図の模式斜視図に示すようにガ
ラスエポキシ、アルミナ、ガラス等よりなる基体７ａ上
に、銅等の金属からなる複数の電極素子７ｂを一列に配
列してなり、該電極素子７ｂ上の先端部以外の部分、即
ちインク２と接触する部分以外の部分に、ポリイミド等
からなる絶縁性皮膜７ｃを設けて構成されている。本実
施例（第１図）においては、インク移送１０−ル１をア
ース１０で接地して、該ロール１と電極素子７ｂ間でイ
ンク２を介して通電し得るように構成している。

ここで、銅を電極素子７ｂとして用い陽極とした場合、
上記通電により起こる現象は、以下の通りと考えられる
。

すなわち、陽極反応として、 Ｃｕ−’Ｃｕ”＋２６− 一方、陰極反応としては、例えばインク２の溶媒ないし
分散媒として水を使用した場合、２Ｈ，”＋２ｅ−−＊
Ｈ２↑ と考えられる。

更に、例えば、インク２の架橋構造物質としてポリビニ
ルアルコールを用い、これをホウ酸イオンで架橋して用
いた場合、ポリビニルアルコールゲルが陽極に於いて、 ゲル ゾル のようにゾル化し、インク２に選択的に粘着性（転写性
）が付与されて、中間転写ロール４に転写する。

１に のゾル化した微小部分のインク２ｂは銅イオンにより青
色に着色し、紙等よりなるシート５上に青色画像２２５
−与える。

本実施例において、必要に応じ、中間転写ロール４上の
インクパターン２１を化学処理することにより、更に顕
色化しても良い、。例えば銅イオンを含むインクパター
ン２１にアンモニア水を塗布することにより、Ｃｕ　（
ＮＨ３）４　Ｘ２　　（Ｘはインク２中にあらかじめ配
合されているハロゲンイオン等を示す）の濃青色画像が
得られる。

また、記録電極７を構成する電極素子７ｂの材質として
、他の金属を用いることにより他の色調の画像が得られ
る。例えば、コバルトを電極として用いることにより、
Ｘを０℃としたと更にこれをアン雪ニア処理することに
より（Ｃｏ　（Ｎ　Ｈｓ、）　＊　）　（−１１２とし
てバラ色の画像を得ることができる。

また、電極としてニッケルを用いた場合は、（Ｎ’ｉ　
（ＯＨ２）　＠　）　ＣＪ２２　（７）緑色画像や、（
Ｎ　ｉ　　（ＮＨ３）ｅ　）ＣＩ−２の青色画像、更に
電極としてクロムを用いた場合は、（Ｃｒ（ＯＨ２）　
６　）　Ｃ１，３の紫色画像や（Ｃｒ（ＮＨ３）ｅ　）
Ｃｆ１３の黄色画像を得ることができる。

本発明においては、通電によりイオン化する電極材質と
して、周期律表のＭｌ　ａ　、　ＩＶ　ａ　、　Ｖ　ａ
　、　’　Ｖｌａ、■ａ、■（但し白金族６元素を除く
）およびＩｂに記載される金属、すなわち遷穆金属およ
びこれらの合金が好ましく用いられるが、特に、イオン
化傾向において銅と同等又はより大きいイオン化傾向を
示す金属が好ましく用いられる。

本発明においては、流動性インク２中におけるイオン自
体の色調（例えば銅イオンの青色）を利用してもよいが
、より濃い色調を得る点からしたアンモニア錯体等の錯
体を容易に形成する金属を用いることが特に好ましい。

本発明においては、流動性インクと接触すべき記録電極
の表面部分が、上述したイオン化する金属等で構成され
ていればよい。

次に、本発明において多色画像を得る実施態様につき説
明する。

第５図の模式断面図において第１図と同一番号を付した
ものは第１図と同様の部材である。前述した第１図の実
施例ではコーティング手段として固定部材３を使用した
例を示したが、この固定部材の代わりに、第５図に示す
ように、インク移送ロール１とそれぞれ一定間隔を隔て
てインク保持部材３１とインク溜３ａを形成するための
部材３１と、回転ロール３２とを配置することによりコ
ーティング手段を構成しても良い。

この第５図においては、回転ロール３２をインク移送ロ
ール１と一定間隔を隔てて配置し、該ロール３２をイン
ク移送ロール１の回転に伴って矢印Ｅ方向（反時計方向
）に回転可能に構成してなる。

更に、この第５図においては、第４図に示したようにそ
の先端を形成し、且つ電極素子７ｂの材料がそれぞれニ
ッケル、コバルト、クロムからなる記録電極７１．７２
および７３と、表面がスボンジ状部材からなり、且つ該
スポンジ状部分にアンモニア水等を浸してなり、矢印Ｆ
方向（時計方向）に回転する顕画ロール１１とを設けて
なる。

ここで用いるインク２は透明ゲル状インクであり、その
典型的な処方は例えば以下に示す通りである。

７３を陽極とし、インク移送ロール１を陰極として、典
型的には２ｍｍの厚み（望ましくは０．５〜３”ｍｍの
厚み）でインク移送ロール１上にコーティングされたイ
ンク２を介して、ＩＯＶ程度の信号電圧を印加すること
により、通電部インク層２ａ表面部分のみにそれぞれ７
１．７２および７３に対応した顕画像２ｂが得られる。

この顕画像２ｂは中間転写ロール４に転写された後、更
に顕画ロール１１からアンモニア水を塗布されて、電極
７１．７２および７３に印加した信号に対応した青、バ
ラ色および黄色のインクパターン２１をそれぞれ与える
。これらのインクパターン２１は更に普通紙５に転写さ
れて、それぞれの色調の転写記録像２２を与える。

また、画像に要求される精細度が粗くとも良い場合等に
は、１つの記録電極７の複数の電極素子７ｂをそれぞれ
異種金属で構成することにより、１つの記録電極７のみ
で多色の画像を得ることができる。

また、本発明において記録電極７は通電記録により消耗
するので、この電極を順次送り出したり、容易に交換で
きる機構を併用することも好ましい。

発明の効果 上述したように本発明によれば、流動性インクに所定エ
ネルギーを印加してインク像を形成することにより、従
来の如く固体のインク層を有するインクリボンが不要と
なり、ランニングコストが極めて低い記録が可能となる
。

また、本発明によれば、多色の画像が１画像形成工程て
得られるため、構成が単純化され、多色記録装置として
特に好ましいものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る記録装置の被記録媒体
の厚さ方向模式断面図、第２図は該記録装置の斜視図、
第３図（Ａ）、（Ｂ）はインクの粘弾性の測定方法を説
明するための図、第４図は記録電極の一構成例を示す斜
視図、第５図は多色記録装置の一実施例を示す模式断面
図である。 １・・・インク移送ロール ２・・・流動性インク ３・・・コーティング手段 ３ａ・・・インク溜 ４・・・中間転写ロール ５・・・被記録媒体 ６・・・プラテン ７・・・記録電極 ７ａ・・・基体 ７ｂ・・・電極素子 ７ｃ・・・絶縁皮膜 ８・・・クリーニング手段 ９ａ、９ｂ・・・排出ロール対 １０・・・アース １１・・・顕画ロール 代表図：第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エネルギーの選択的印加に応じ、流動性インクを被
   記録媒体に転写可能とした記録装置であって、 前記流動性インクを移送するためのインク移送手段と、 前記インク移送手段で移送される前記インクにエネルギ
   ーを選択的に印加するための通電手段と、 前記エネルギーの選択的印加に応じて転写特性が変化し
   た前記インクを被記録媒体に転写するための転写手段と
   を有し、且つ、 前記通電手段が、通電によりイオン化する電極からなる
   ことを特徴とする記録装置。 ２、前記通電手段が、通電によりイオン化する電極材料
   を複数種類含む請求項１に記載の記録装置。 ３、前記インクの選択的転写により形成されたインクパ
   ターンを更に顕色化する手段を設けてなる請求項１又は
   ２に記載の記録装置。