JPH0692006A - 画像記録方法および画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクを吐出するノズル及びインクリボンを
使用することなく、インクによる画素を形成することが
可能な画像記録方法および画像記録装置を提供するこ
と。 【構成】 インク保持領域を有する像担持体にインクを
供給した後、画像信号に応じてインクにポテンシャル差
を発生せしめることにより、前記インク保持領域内にイ
ンクのポテンシャル差に基づく潜像を形成し、潜像化さ
れたインクを転写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、普通紙やプラスチック
シートなどの被記録媒体に、インクを用いて画像を記録
する画像記録方法および画像記録装置に係り、従来のイ
ンクジェット及びサーマル転写とは異なる改良された画
像記録方法および画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から紙などの被記録媒体に画像を記
録する装置として、インクジェット記録やサーマル転写
記録が知られている。

【０００３】インクジェット記録方法は、微細なノズル
からインク液滴を吐出させ、被記録媒体上にインク液滴
による画素を選択的に形成し、所望の画像を得るもので
ある。この記録方法は、必要な箇所のみにインクを吐出
させて画素を形成できるので経済性に優れているなどの
利点がある。しかし、発生させるインク液滴の大きさに
対応した口径の小さなノズルを用いることに起因して、
例えばノズル内のインクの乾燥や、不純物の析出等によ
り、しばしばノズルの目詰まりを生じることがあった。
特に、記録紙幅に対応させて複数のノズルを配設するラ
イン型ヘッドにおいては、この目詰まりの問題の解決が
困難であるために、実現が難しかった。

【０００４】一方、サーマル転写記録方法は、例えばポ
リエステルフィルム等からなる支持体に、熱溶融性ある
いは熱昇華性のインクを塗布した構成を有するインクリ
ボンを用いて、サーマルヘッド等でこのインクリボンに
選択的な熱エネルギーを付与することにより、インクを
被記録媒体に転写するものである。このサーマル転写記
録方法は、比較的コントラストの高い階調性豊かな画像
を得られる利点がある。しかし、このインクリボンは繰
り返し使うことが不可能であり、記録後、記録されずに
残ったインクと、このインクを塗布された支持体とが廃
棄されるため、経済的ではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来におけるインクジ
ェット記録では、ノズルの目詰まりを生じて信頼性に劣
る欠点があり、一方、サーマル転写記録ではインクリボ
ンの使用効率が悪く、ランニングコストが高い欠点があ
った。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、その第１の目的は、インクを吐出させるノズル
を用いることなく、インクによる画素を形成して記録画
像を得る手段を提供することにある。

【０００７】本発明の第２の目的は、インクリボンを用
いること無くインク及びインク保持体を効率良く使用す
ることによって、コントラストの高い階調性豊かな画像
が得られる画像記録装置の提供にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】また、本発明の第１の態
様は、表面に所定のパターンを有するインク保持領域が
形成された像担持体、該像担持体上のインク保持領域に
インクを供給する手段、前記インク保持領域内に保持さ
れたインクに、画像信号に応じて選択的にポテンシャル
差を発生せしめ、該インク保持領域内に潜像を形成する
手段、及び前記潜像化されたインクを被記録材に転写す
る手段を具備することを特徴とする画像記録装置を提供
する。

【０００９】さらに、本発明の第２の態様は、導電層と
該導電層上に積層された光導電層とを有し、かつ該光導
電層に所定のパターンを有するインク保持領域が形成さ
れた像担持体、該インク保持領域にインクを供給する手
段、該インク保持領域内に保持されたインクに、実質的
に一様な電荷を供給する手段、画像信号に応じて、前記
光導電層に光照射を行ない、該光導電層を低抵抗化する
ことにより、電荷を保持するインクから電荷を選択的に
減衰せしめ、前記インク保持領域内にインクの電位差に
基づく潜像を形成する手段、及び潜像化された前記イン
クを被記録材に転写する手段を具備することを特徴とす
る画像記録装置を提供する。

【００１０】この第２の態様にかかる装置を用いると、
像担持体として導電層と光導電層との積層体を使用し、
インクに予め一様な電荷を与えた後、光導電層に光照射
を行ない、光導電層を低抵抗化することにより、電荷を
保持するインクから電荷を選択的に減衰することができ
る。

【００１１】本発明の第３の態様は、像担持体上に形成
された所定のパターンを有するインク保持領域にインク
を供給する工程、該インク保持領域内に保持されたイン
クに、画像信号に応じてポテンシャル差を発生せしめる
ことにより、前記インク保持領域内に潜像を形成する工
程、及び潜像化された前記インクを被記録材に転写する
工程を具備することを特徴とする画像記録方法を提供す
る。本発明の第３の態様にかかる方法は、例えば本発明
の第１の態様にかかる装置を用いて行なうことが可能で
ある。

【００１２】ポテンシャル差は、転写時における転写動
作をこのポテンシャル差に応じて差別化できるものをい
う。このようなポテンシャル差として、例えば電気エネ
ルギによる電位差、熱エネルギによる温度差あるいは化
学エネルギによる分子結合力の差があげられる。さらに
これら複数のポテンシャル差を併用することも可能であ
る。

【００１３】

【作用】本発明では、このようなポテンシャル差を発生
させた後、保持体と被記録媒体との間にこのポテンシャ
ル差を利用してインクを被記録媒体へ転写する。例え
ば、ポテンシャル差として電位差を適用する場合には、
静電気力などを作用させる転写手段によって、インクの
電位差を利用してインクを被記録媒体へ転写することが
できる。このように、画像信号に基づきインク保持領域
内のインクに選択的ポテンシャル差を発生させて、イン
ク潜像を形成し、得られたインク潜像をこのポテンシャ
ル差を利用して転写する。このような装置によれば、所
望するインクの被記録媒体への転写が容易である。ま
た、本発明によれば、インク画素を形成するにあたり、
インクの吐出をおこなうノズルを必要としないので、イ
ンクジェット記録に見られるようなノズルの目詰まりを
生じる心配がない。

【００１４】また、本発明によれば、像保持体を循環さ
せて、一度使用された保持体を何回でも使用できる。ま
た、転写されずに像保持体に残留したインクを再度使用
することによって、保持体およびインクの有効利用を行
うことが可能である。残留したインクを一旦回収して再
利用することも可能である。また、回収を行なわなくて
も、像保持体上がインク保持に優れた領域とインク保持
に劣る領域とに別れているので、インクが残留した状態
で、像担持体上にさらにインクを供給しても、供給され
たインクはインク保持に優れた領域に十分保持され得
る。このように像保持体を繰り返して使用でき、従来の
インクジェット記録と同様に液体インクを用いることが
できるので、インクリボンをもちいる熱転写記録に比べ
てランニングコストの安価な画像記録装置を提供するこ
とができる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。

【００１６】図１は本発明の第１の態様に係る画像記録
装置の概略構成を示す図であり、円筒状のドラム１の外
周に沿ってインク供給部５、電荷供給部６、転写部７が
それぞれ配置されている。まず、全体の動作の概要を説
明する。

【００１７】ドラム１はその中心軸に図示しないモータ
などからの駆動力が伝達され、図示しないＣＰＵなどの
指令に従って、図中の矢印の方向に回動する。ドラム１
の回転に伴い、ＣＰＵ、伝送系及びメモリなどの画像信
号を画像処理部で処理し、駆動回路を経て電荷供給部６
に送り、各部の動作を行なう。

【００１８】ドラム１の表面はインク保持層２を有す
る。ドラム１上に設けられたパターン形成部１１によ
り、図２Ａに示すように、インク保持層２上にインクの
保持性に優れるインク保持領域３ａに相当するパターン
を形成する。これにより、インク保持層２は、インク保
持領域３ａとインクの保持性に劣る領域３ｂとに分割さ
れる。保持層２上に供給されたインクは、まもなくある
いは次に説明する電荷供給部に到達するまでの間に、保
持層２におけるインク保持性の差により、インク保持領
域３ａにおいて保持される。なお、図１では、インク形
成部１１を用いてインク保持層２上にインク保持領域２
ａが形成されるが、予めインク保持領域３ａが形成され
たインク保持層２をドラム上に適用することにより、イ
ンク形成部１１を省くことができる。また、インク形成
部１１を用いたインク保持領域３ａの形成は、１回の画
像記録工程毎に行なう必要はなく、形成されたインク保
持領域３ａは、何度でも使用可能である。

【００１９】つぎに、電荷供給部６ではインクの保持領
域３ａで保持されたインクに対して、画像信号に基づき
選択的に電荷を供給する。すなわち、インク保持層２の
複数の領域に分離されて保持されたインクは、電荷を供
給されたインクと電荷を供給されなかったインクとに区
分される。この様にしてインク領域内に潜像が形成され
る。

【００２０】つぎに、転写部７ではインク保持層２に保
持されたインクの中から、電荷供給部６によって電荷を
供給されたインクのみを選択して、対向して配置される
普通紙やプラスチックシートなどの被記録媒体８に転写
する。

【００２１】転写後、例えばインク回収部１２によっ
て、残留したインクを回収する。しかしながら、形成さ
れたパターンに変更がなく、これを再度使用する場合に
は、インク回収部１２を作動させなくともよい。残留し
たインクを回収しなくても、インク保持層上は、インク
の保持性に優れた領域３ａと、インク保持性に劣る領域
３ｂとにわかれているので、インクが残留した状態でイ
ンクをインク保持層２上に供給しても、インクはインク
の保持性に優れた領域３ａ全体に実質的に均等にに保持
され得る。次に、除電手段１０により、インク保持層２
の除電を行なう。

【００２２】以上のように、電荷供給部６によって画像
信号に基づきインク領域を選択して電荷を供給すること
によって、画像信号に基づく記録画像が被記録媒体８上
に得られる。つぎに、各部の詳細を説明する。

【００２３】ドラム１の表面に設けられたインク保持層
２は、パターン形成部１１により、インク保持領域３ａ
として、主にインクを画素状に分離保持する機能を有す
る。インク保持層２は、図２Ａに示すように、インクの
保持性に優れる領域３ａとインクの保持性に劣る領域３
ｂとに分割される。この図において、領域３ａは縦横に
規則正しく配置される。このようなインク保持層２とし
て、撥水性の高いポリエステルフィルムを用いることが
できる。インクとしては、水性インクが用いられる。ポ
リエステルフィルムは、水性インクに対する保持性が著
しく劣る。このため平坦なポリエステルフィルムではイ
ンクを保持することができない。しかしインクの保持性
に優れる領域３ａは、ポリエステルフィルムの表面を部
分的に微細な凹凸や孔を設けて得られたものであり、イ
ンクの保持性が改善されている。すなわち、このインク
保持層２にインクを供給すると、インクの保持性に劣る
領域３ｂではインクを保持できず、まもなく、インクの
保持性に優れる領域３ａの表面に凝集して表面の凹凸や
孔によって保持される。

【００２４】インク供給部５は表面が軟性のスポンジ状
のローラ５１を有する。ローラ５１はスポンジ構造の内
部にインク４を含浸したままインク保持層２と適当な圧
力で接触している。そして、ドラム１の回転に伴いロー
ラ５１が回転することにより、液状のインク４をインク
保持層２に対して一様に塗布する。ドラム１の回転に伴
い、インクの塗布された領域がローラ５１を離れると、
インク保持層２のインクに対する保持性の差によってイ
ンクが分離保持される。図２Ａはこの状態にあるインク
４を保持したインク保持層２の断面を示した図である。
インク保持層２はこのような状態を保ったままで、ドラ
ム１の回転によって電荷供給部６へ配置される。

【００２５】図４は、電荷供給部６の詳細構成を示す一
例である。図４は、転写動作に寄与するエネルギ差とし
て電位差を適用した例である。電荷供給部６は、この電
位差を発生させるためにインク領域に電荷を供給する。
さらにこの例では電荷として負極性のイオンを供給する
ものであり、主にイオン発生部とイオン供給のための一
対の制御電極からなる。

【００２６】ここで、ポリイミド等からなる誘電体層６
１の一方の面にイオン発生用のイオン発生電極６３が設
けられる。他方の面には、誘導電極６２が設けられる。
イオン発生電極６３と誘導電極６２との間に交流電圧６
５を印加すると、交番電界の発生によりイオン発生電極
６３付近に正極性および負極性のイオンが発生する。し
かし、制御電極対のうちイオン発生電極６３に近い側に
配設された制御電極６６とイオン発生電極６３との間に
印加されるバイアス電圧６７によって、負極性のイオン
６０のみが制御電極６６方向に移動する。ここで制御電
極６６と一方の制御電極６８との間に、イオンを制御電
極６８側に移動させるように信号電圧６９を印加してイ
オン６０を通過させる。この際の信号電圧６９は制御電
極６６に対して制御電極６８の電位が同電位または若干
高くなるように設定される。制御電極対６６，６８を通
過したイオン６０は電圧６４により加速されて図中の矢
印方向へ供給される。一方、イオンを供給しない場合に
は、制御電極６６に対して制御電極６８の電位が低くな
るように信号電圧６９は設定され、イオン６０の通過が
阻止される。

【００２７】このようにイオンすなわち電荷の供給は、
信号電圧６９のオン・オフによって行われるものであ
る。図５に、画像信号の入力から電荷供給部６までのブ
ロック図を示す。図５に示すように、図示しないスキャ
ナやビデオカメラなどの出力あるいはコンピュータや伝
送路を介して送られる画像信号が、必要に応じて画像処
理部で変換され、駆動回路に送られ信号電圧６９を制御
する。なお、この装置では、階調記録を行なうことも可
能である。図６に階調記録を行なう場合の画像信号の入
力から電荷供給部６までのブロック図を示す。

【００２８】図５及び図６において、画像信号または階
調画像信号は、スキャナやビデオカメラからのデータを
Ａ／Ｄ変換したデータ、コンピュータ等からのディジタ
ルデータ、その他各種メモリからのデータ等が利用可能
である。

【００２９】画像処理部は、必要に応じて画像信号また
は階調画像信号を変換処理するブロックであり、例え
ば、ハイパスフィルタやローパスフィルタなどの各種フ
ィルタ処理、色変換処理、濃度補正処理、階調制御処理
等が行なわれる。

【００３０】階調制御処理は、階調記録のための処理で
あり、例えば画像信号のデータに応じた信号電圧６９の
印加時間を設定する。ここで設定された印加時間に基づ
き駆動回路によって信号電圧６９が制御される。信号電
圧６９の印加時間は、インクに供給される電荷量に対応
する。この電荷量と被転写材への転写量との関係を表す
グラフ図を、図７に示す。このグラフに示すように、供
給電荷量がＱｔに達しない場合は、転写可能なポテンシ
ャル差が得られない。この為、インクの隆起及び飛翔は
起きない。しかしながら、電荷量がＱｔ以上になると、
電荷を与えられた保持領域のインクは、電荷量に応じて
転写量が増加し、Ｑｍを越えると、電荷を与えられた保
持領域のインクがすべて転写され、転写量は一定とな
る。したがって、ＱｔないしＱｍの電荷量の範囲内で画
像信号に応じて印加時間を制御すればよい。このよう
に、印加時間を制御すれば、供給される電荷量を容易に
制御することができ、階調記録が容易に行なわれる。

【００３１】一方、上述の例とは異なり正極性の電荷を
供給する場合には、同様な構成にて、信号電圧６９およ
びバイアス電圧６７、電圧６４の極性やその値を適切に
変更することによって達成される。なお、これらの電荷
供給手段については本出願人による特願平０２−５１８
３２などに述べられており、本発明の電荷供給手段とし
て種々変形して適用することができる。

【００３２】図８および図９は転写部７の構成およびそ
の動作を説明する図である。この転写部７では電界を付
与することによって、インクに静電気力を作用させて、
被記録媒体８へ転写させる。

【００３３】インク保持層２に対向して間隙を設けて配
置される被記録媒体８の裏面側には、基板７２上に設け
られた転写電極７１が配設されている。インク保持層２
の裏面すなわちドラム１と、転写電極７１との間には、
転写電圧７３が印加される。この転写電圧７３の大きさ
は、インク保持層２に保持されたインク４のうち、電荷
供給部２において電荷の供給されなかったインクが転写
されず、かつ電荷供給部２によって電荷の供給されたイ
ンクのみが被記録媒体８に転写されるように設定され
る。

【００３４】転写工程において、インク保持層２と被記
録媒体８との間隙が比較的大きい場合には、インクを飛
翔させて転写を行なう。インクを飛翔させることにより
行われる転写の様子を示す概略図を図８に示す。図８に
示すように、転写電圧７３によって形成される転写電界
により、インク保持層２に保持されるインク４に静電気
力を作用させ、この静電気力により、電荷供給部６にお
いて電荷の供給されたインク４１が被記録媒体８方向へ
飛翔され、これにより転写が行われる。被記録媒体側へ
到達したインク４２は被記録媒体８の表面においてまた
は内部に浸透することによってインク画点を形成する。
一方、電荷供給部６において電荷の供給を受けなかった
インク４３はインク保持層２に保持されたまま残留イン
クとして転写部７を通過する。

【００３５】インク保持層２と被記録媒体８との間隙が
比較的小さい場合には、インクを隆起させて転写を行な
う。インクを隆起させることにより行われる転写の様子
を示す概略図を図９に示す。図９に示すように、転写電
圧７３によって形成される転写電界がインク保持層２に
保持されるインクに静電気力を作用させ、この静電気に
より、電荷供給部６において電荷の供給されたインクが
被記録媒体８方向へ隆起され、これにより転写が行われ
る。この場合には隆起したインク４４が被記録媒体８の
面に達すると、インク保持層２のインクに対する保持性
よりも被記録媒体８のインクに対する保持性が優れるこ
とによってインクが被記録媒体８側に転写され、図８に
示すと同様に被記録媒体８にインク画点４５を形成す
る。

【００３６】なお、インクを隆起させて被記録媒体８へ
転写する場合には、比較的低い転写電圧によって転写動
作を行える利点がある。しかしその反面、インク保持層
２と被記録媒体８との間隙を、インクが隆起した場合に
のみインクが被記録媒体に接触するように間隙を設定す
る必要がある。

【００３７】一方、インクを飛翔させて被記録媒体８へ
転写する場合には、インク保持層２から離間して飛翔し
たインクのみを転写するので、飛翔するか否かにより規
定される転写電圧を設定すれば最低限の転写動作を保証
できるのでノイズに対する安定性が比較的大きい。

【００３８】以上のように、電荷供給部２において画像
信号に基づき選択的に電荷を供給したインクが被記録媒
体８に転写され、画像信号に基づくインクによる記録画
像が得られる。なお、この転写電圧は被記録媒体へのイ
ンクの転写動作の間、一定の電圧を印加しておけばよ
い。

【００３９】また、被記録媒体８を転写部へ配置するに
は、以下のような動作で行われる。すなわち図１におい
て、被記録媒体８は、図示しないモータ等の駆動力によ
って回転する搬送ローラ９１，９３等を有する搬送手段
によって、ドラム１の回転とタイミングを合わせて転写
部７に送られる。通常は転写部７の直前に一対の発光素
子９５と受光素子９６とからなるセンサを設けて被記録
媒体８の侵入を検知する。この位置で被記録媒体を待機
させることによって、ドラム上の転写すべきインクの位
置と、被記録媒体の転写されるべき位置とが一致するよ
うにタイミングを制御する。被記録媒体は、このような
タイミングで、搬送ローラ９１を駆動することにより転
写部へ搬送される。さらに通常、転写動作は連続的に行
われるので、ドラム１の回転の速さと比例した速さで被
記録媒体の搬送が連続的に行われる。一方、転写動作の
終了した被記録媒体８は出口側に設けられた搬送ローラ
９３によって排出される。

【００４０】さらにドラム１が回転すると、転写部７を
通過したインク保持層２の領域は除電手段１０により除
電された後、再び、インク供給部５へと配置される。こ
のとき、先の転写部７において被記録媒体８に転写され
ずインク保持層２に残留したインク（図８のインク４３
または図９のインク４６）は、インク供給部５におい
て、この内部に貯蔵されているインクと共に次回の記録
動作において使用される。このように、インク保持層２
を循環させることにより、保持層２自体を繰り返し使用
することができる。これと共に残留インクを無駄にせず
使用することができる。これらの利点は、保持層２に対
する接触部材を極力少なくし、保持層２に磨耗や損傷に
よる劣化を生じさせない構成にすることによって特に顕
著に得られる。

【００４１】ところで、インク保持層２におけるインク
の保持性に優れる領域と、保持性に劣る領域とは、つぎ
のようにしても得られる。すなわち、インクの保持性に
優れる領域を設ける箇所に対して熱エネルギを部分的に
付与して、少なくとも表面が部分的に収縮したり、ある
いは予め一様にコーティングしてあるフッ素樹脂などの
離型性材料を除去したりすることによって得られる。ま
た、機械的な変形を与えるのではなく、熱や光照射によ
る表面性の改質も利用できる。

【００４２】熱による方法は比較的簡単な構成で保持体
を製作できるので、製作方法を以下に述べる。図１０は
ポリエステルシートからなる保持体２１の部分的領域
に、インクの保持性に優れる領域を設ける装置の概要を
示す図である。この構成では、円筒上のゴムローラから
なるプラテン３１とサーマルヘッド３２との間に、ポリ
エステルシート２１を介し、これを所定の押圧を付勢し
ながら、ポリエステルシート２１を供給ロール３４から
巻取りロール３５側へ一定の速さで搬送させる。サーマ
ルヘッドには複数の発熱素子３３が図の奥行き方向に配
設されている。このサーマルヘッドは、図示しない駆動
回路に基づく外部信号により、発熱素子３３が選択的に
駆動されて、熱エネルギをポリエステルシート面に付与
する。サーマルヘッド３２としては、一般のファクシミ
リ装置の記録部として使用されているものと同様な構成
のものを用いることができる。インクの保持性に優れる
領域となすべきインク保持層２１の位置が、発熱素子３
３の位置に達するとサーマルヘッドを駆動して３００℃
程度の発熱エネルギーをインク保持層２１に付与する。
インク保持層２１はサーマルヘッド３２により与えられ
る熱パターン部分において熱収縮等を起こす。これによ
りインクの保持性が改善され、インクの保持性に劣る領
域と保持性に優れる領域とを有するインク保持層が得ら
れる。このような手順によって、インク保持領域のパタ
ーンを２次元的に規則正しく設けることができ、図２Ａ
に示すインク保持層２を製作することができる。さらに
この保持層２を図１に示す円筒状に構成するためには、
必要に応じて適当な寸法に裁断し、ドラム１の周面に接
着剤などを介して貼り付けることによって得られる。な
お、本発明に適用されるインク保持層の厚みは特に規定
されないが、上述の図７の構成で適用されるポリエステ
ルシートにおいては、搬送やドラムへの取付時の取扱い
の自由度などから勘案して厚さ５０μｍから２００μｍ
のものがよく、特に厚さ１００μｍ前後のものが最適で
ある。

【００４３】また、サーマルヘッド３２の発熱素子３３
の駆動タイミングを制御して、インクの保持性に優れる
領域を例えば千鳥状パターンに配置することも可能であ
る。このようにして得られるパターンの例を図３Ａに示
す。また、インク保持層上のインクの保持領域における
個々のパターン構成要素の形状は、必ずしも円形である
必要はなく、楕円形や矩形、菱形などさまざまな形状の
ものを利用できる。このような例を図３Ｂ，３Ｃに示
す。

【００４４】なお、インクの保持性に優れる領域は必ず
しも規則正しく配置される必要はない。サーマルヘッド
を駆動する信号を画像信号などに基づき制御することに
よって保持層２上に所望の領域パターンを得ることが可
能である。

【００４５】また、形成される画像の一画点に対し必ず
しも１つのパターン構成要素を対応させる必要はない。
複数のパターン構成要素を一画点に対応させると、複数
のパターン構成要素のうち十分に転写されない構成要素
があっても、画像に大きな欠陥を生じなくて済む。

【００４６】本発明に用いられる像担持体は、この像担
持体表面に、インク保持領域が形成されている。このた
め、像担持体表面は、使用するインクの保持性に優れる
インク保持領域と、それ以外の領域すなわちインクの保
持性に劣る領域とに別れている。

【００４７】このインク保持領域は、例えば、像担持体
の基体表面に、インク保持層を形成し、所定のパターン
で、これを熱加工または処理することによって得られ
る。その他、各種金属を真空蒸着や電界メッキ、無電解
メッキなどの手段によって、インクの保持性に劣る物質
の上に所定のパターンを設けることにより得られる。ま
た、保持性に優れる領域をベースとして用いて、その部
分領域に保持性に劣る領域を設けてもよい。この場合に
は、例えば各種離型剤をスプレーなどの手段によって部
分的にコーティングする方法を利用できる。

【００４８】インク保持層の材質は、以下の点に注意し
選定される。インク保持層の主な機能はインクを所定の
パターンに分離して保持することにある。なるべく保持
層の影響によるインクの損失ができるだけないことが好
ましい。このため、インクの浸透しない材質のものが適
当である。また、インクを接触させることによって生じ
る侵蝕などの劣化ができるだけ生じない材質のものが適
当である。さらに、インクに供給する電荷を逃がさない
ものが好ましい。このため、インクに対する導電率は比
較的小さいもの及び実質的に絶縁性のものが適当であ
る。

【００４９】このような材質として例えばポリエチレン
テレフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリテト
ラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、ポリイミドなど
の耐熱性高分子、その他にシリコーン樹脂、ポリカーボ
ネイトなどが挙げられる。

【００５０】本発明に使用されるインクとしては、イン
クの保持性に優れる領域において十分に保持され、その
インク領域に対して選択的にポテンシャル差を付与さ
れ、このポテンシャル差に基づき潜像化されたインクを
被記録媒体に転写できるものが選択される。このような
特性を有するインクであれば、水性インク、油性イン
ク、及び中性インク等が使用可能であり、さらには常温
で固体のインクでも、使用可能である。以下に、本発明
の第１の態様の変形例について説明する。図１１は本発
明の第１の態様の一変形例による画像記録装置の概略構
成を示す図である。前述の実施例と大きく異なる点は、
電位差発生手段として２つの電荷供給部を設けている点
である。

【００５１】この変形例の動作の概要を説明すれば、図
１の動作と同様にインク供給部５においてインク保持層
２にインク４が供給される。このインク４は保持体のイ
ンクの保持性に優れる領域において保持されて第１の電
荷供給部６０１に至り、一様に電荷が供給される。ここ
で供給される電荷は負極性のイオンであって、インク保
持層２上のインク４は全て負極性に帯電する。つぎに第
２の電荷供給部６０２において、画像信号に基づいてイ
ンク領域に選択的に電荷が供給される。ここで供給され
る電荷は正極性のイオンであって、先の第１の電荷供給
部６０１によって帯電したインクを選択的に打ち消す
か、もしくは少なくとも弱めるものである。このように
して第２の電荷供給部６０２において電荷を除去されな
かったインク領域には、第１の電荷供給部６０１によっ
て与えられた電荷が保存され、インク保持領域内に潜像
が形成される。インクはこの状態で転写部７に送られ
る。転写部７では先の実施例と同様に電荷を有するイン
クを選択的に被記録媒体８に転写するものである。した
がって、第２の電荷供給部６０２において選択的に電荷
を供給したインク領域は被記録媒体８へは転写されない
ので、画像信号を予め処理するなどによって得られる、
いわゆるネガ情報の画像信号に基づき第２の電荷供給部
６０２が駆動される。

【００５２】以上のようにして、第１と第２の電荷供給
部において選択的にインク領域に電位差を生じさせて、
電位差に応じて被記録媒体上にインクによる記録画像が
得られる。

【００５３】このような構成にすることによって、第１
の電荷供給部に至る以前に一部のインクが仮にノイズと
して電荷を保持していてもその値が僅かであれば、第１
の電荷供給部において一様に電荷を供給するので、ノイ
ズを除去することができる利点がある。

【００５４】ここで２つの電荷供給部６０１，６０２は
共に、図４に示した構成を、印加電圧の極性などを適切
に変更することによって適用できるが、特に第１の電荷
供給部においては電荷を選択的に供給する必要がないの
で、複写機などで使用される一般的なコロナ帯電器など
を用いることができる。

【００５５】また、第１の電荷供給部６０１と第２の電
荷供給部６０２との配置を変更することも可能である。
この場合、まず第２の電荷供給部６０２において画像信
号に応じてインクに選択的に電荷を供給した後、第１の
電荷供給部６０１において、インク保持領域内のインク
全体にわたり、第２の電荷供給部６０２とは反対の極性
の電荷を供給することにより、既に供給された電荷を打
ち消すと共に、他の領域に新たに電荷を与えればよい。
このようにしても、結果的に前述と同様な電位差を発生
させることができ、転写部において記録画像が得られ
る。つぎに、本発明の第１の態様のさらに他の変形例に
ついて説明する。

【００５６】図１２は本発明の第１の態様の他の変形例
による画像記録装置の概略構成を示す図である。先の変
形例と同様にインク供給部５においてインク保持層２に
供給されたインクには、第２の実施例における第２の電
荷供給部６０２と同様な構成を有した電荷供給部６０３
によって、正極性の電荷が選択的に供給される、ここで
インク領域の選択に使用する画像信号は本発明の他の変
形例で用いたように処理されている。すなわちネガ情報
の画像信号である。

【００５７】その後、第１の転写部７１０において電荷
を選択的に供給されたインクがインク保持層上から除去
される。ここで除去されずインク保持層に保持されたま
まの残留インク４８は第２の転写部７２０に送られる。
第２の転写部では残留インク４８を被記録媒体８に転写
して、記録画点４９を形成して記録画像が得られる。

【００５８】図１３は、第１の転写部７１０の詳細構成
を示す図であり、ドラム７１１はその外周を絶縁性の有
する樹脂７１２によって被覆された転写電極を兼ねてい
る。すなわち保持層２に保持された正極性の電荷を有す
るインク潜像は、ドラム７１１に印加される電圧７１４
によって生じる負極性の電位によりドラム７１１側に転
写され、これにより不要なインクが除去される。転写の
動作は先に説明した転写部７と同様に行われる。また、
ドラム７１１は図示しないモータなどの駆動手段によっ
て回転しており、転写されたインクはスポンジ状のイン
ク回収パッド７１３によって回収される。

【００５９】第２の転写部７２０には転写ローラ７２１
があって、被記録媒体８を介して転写ローラ７２１とド
ラム１とが所定の押圧で付加するように配設されてい
る。転写ローラ７２１はシリコーンゴムなどからなるゴ
ムローラであって、独自の動力を有さずドラム１の回転
に伴い回転する。ここで、第１の転写部７１０を通過し
た残留インク４８が第２の転写部７２０に到達すると、
前述の図１におけるものと同様な搬送手段によって提供
される被記録媒体８が第２の転写部７２０に搬送され
る。そして被記録媒体８はドラム２に保持されたインク
と接触し、インクが被記録媒体８側に転写して記録画像
が得られる。

【００６０】このような構成においては、被記録媒体へ
の転写をインク保持層と接触させて行うので、インク自
体の付着力に加えて所定の圧接力をも利用して転写で
き、インクの確実な転写が容易に行える利点がある。

【００６１】なお、以上の本発明の第１の態様にかかる
３種の装置では、一貫して、インク保持層をドラムの周
面に配設した場合について述べたが、インク保持層の形
状は円筒形状に限られるものではなく、シート状あるい
は無端状のベルト形状にすることも可能である。

【００６２】シート状のインク保持層を使用する場合に
は、シート状インク保持層を各部に適切に搬送するため
の搬送手段を具備すればよく、さらに搬送経路を循環さ
せる構成にすることによって、インク保持層とインクの
有効利用が行える。また、シート状インク保持層の搬送
を容易にするために、インク保持層の裏面に補助材を設
けた構成でもよい。

【００６３】一方、無端状のベルト形状のインク保持層
を用いる場合には、上述のドラムを用いた実施例同様に
インク保持層を循環させて使用するのに適しており、さ
らに装置の形状に自由度を与える効果がある。以下に、
本発明の第２の態様の一実施例について説明する。

【００６４】上述の例では、ポテンシャル差として電位
差を発生させるために、イオンを発生する電荷供給部を
使用している。この電荷供給部は、インクにイオンを直
接作用させ、画像信号に応じて選択的に電荷を供給する
ことができる。これに対し、以下の装置では、像担持体
として導電層と該導電層上に積層された光導電層との積
層体を使用し、これを一様に帯電した後、画像信号に応
じて選択的に光照射することにより、光導電層を選択的
に低抵抗化し、一様に帯電されたインクから選択的に電
荷を減衰させる。この装置では、光照射により、一様に
帯電したインク保持領域のインク中の電荷を光導電層を
介して間接的にリークさせ、光照射の有無に応じて電位
差を発生させる。図１４は、本発明の第２の態様にかか
る装置の一例を示す図である。

【００６５】この装置において、導電層５４およびこの
導電層５４上に形成された光導電層５５を有する円筒状
のドラム１の外周に沿ってインク供給部５、電荷供給部
５２、光照射部５３、および転写部７がそれぞれ配置さ
れている。

【００６６】この装置について動作の概要を説明すれ
ば、図１１の動作と同様にインク供給部５においてイン
ク保持層２にインク４が供給される。このインク４は保
持体のインクの保持性に優れる領域において保持されて
第１の電荷供給部６０１に至り、一様に電荷が供給され
る。この装置では、次に、光照射部５３において、画像
信号に基づいてインク領域を選択してドラム内部から光
導電層５５へ光照射される。光照射された光導電層５５
は、低抵抗化され、導通状態になるので、インクに保持
されている電荷はインクと光導電層５５が接している部
分を通して導電層５４へ移動する。このようにして、光
照射された光導電層の上方のインクの電荷が消去され、
電位差が生じる。この電位差により、画像信号に応じた
インクの潜像がインク保持領域内に形成される。潜像が
形成されたインクは、その後転写部７へ送られ、転写部
７では電荷を有するインクが選択的に被記録媒体８に転
写される。光照射部５３において選択的に電荷を消去さ
れたインクは、被記録媒体８へは転写されないので、画
像信号を予め処理するなどによって得られるいわゆるネ
ガ情報の画像信号に基づき光照射部５３が駆動される。

【００６７】次に、光照射による潜像形成についてさら
に説明する。図１５Ａはインク液滴１が付着したドラム
２の断面図を表している。ドラム１は裏面に導電層５４
を有する光導電層５５と、その表面にインク保持性に優
れる物質からなるインク保持層２０２が、画素に対応し
たパターンで形成されており、各々のパターン構成要素
となるインク保持層２０２上には内部に電荷を有したイ
ンク液滴４９が保持されている。導電層５４の裏面には
図示しない支持層を積層してもよい。ここで図１５Ａの
インク液滴４９に対して画像信号に応じて選択的に光源
５３より光５６を照射すると光導電層５５の被照射部５
７は低抵抗化し導通状態になるので、インク液滴４９中
に保持されている電荷はインク液滴４９と光導電層５５
が接している部分を通して導電層５４へ移動する。この
光照射によりインク４９の電荷が移動する様子を示す概
略図を図１５Ｂに、電荷の移動によりインク４９の電荷
が消去された様子を図１５Ｃに示す。図１５Ｂに示すよ
うに、電荷が移動されたインク４９は、図１５Ｃに示す
ように、内部から電荷が消去される。。このように光照
射をしたインク液滴１のみが電荷を失い、静電像を形成
することができる。

【００６８】図１５Ｂではドラム１裏面から露光してい
るので、導電層５４は光透過性である必要がある。導電
層５４裏面に支持体を積層する場合は、支持体として光
透過性を示す物質を用いる。

【００６９】また、図１５Ａないし図１５Ｃに使用され
るインク保持層２０２のパターンの計上は図３に示すパ
ターンと同様の物が用いられる。この例では、円形状の
パターン構成要素がほぼ等間隔で配列される。（図１
６）但し、円形状のパターン構成要素の大きさは、イン
ク保持層４９内でインク液滴２０２が分離しない程度の
表面張力を保つことができるのであれば、どんな大き
さ、厚さ、形でもよい。また、その間隔は、画像に要求
される特性例えば解像度、鮮鋭性等に応じて、適宜変化
され得る。また、形成される画像の一画点に対し複数の
パターン構成要素を対応させることが可能である。

【００７０】図１７には図１６に示すインク保持層のパ
ターンの変形例を示す。また、図１７に示すインク保持
層を用いた場合の電荷移動の様子を図１８に示す。図１
５Ａないし図１５Ｃに示すインク保持層４９は、図１６
のようにドット状のパターンを用いているが、図１７の
ようにインク保持層の内部に開口部２０３を設けると、
図１８に示すように、インク液滴２０２と光導電層５５
が接する面積が増加し、光照射時の電荷移動がスムーズ
に行われる。開口部２０３は１つのインク保持層４９内
でインク液滴２０２が分離しない程度の表面張力を保つ
ことができるのであれば、どんな大きさ、形でもいい
し、複数設けても構わない。

【００７１】図１９はインク液滴４９に対してドラム１
表面から光５６を照射する例である。この場合には光導
電層５５裏面の導電層５４は、光５６が透過しないよう
に非透光性の物質にする必要がある。また、インク液滴
４９が入射光５６を透過するように、インクの種類、光
の波長を予め選択しなければならない。図１９の例で
は、ドラム１表面から光５６を当てると光導電層５５内
でインク保持層２０２の周囲に相当する部分だけに光５
６が達するので、電荷が移動する範囲が狭まってしま
う。特にこのような場合には、電荷移動の面積を確保す
るためにパターンを図１７のようにすることが好まし
い。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンクの画素を形成するためのノズルを使用することなく
記録画像を得ることができ、インクを選択的に被記録媒
体に転写できるので経済性の高い画像記録方法および画
像記録装置を提供できる。また、インクを保持するイン
ク保持層をドラム形状やベルト形状などにして循環させ
ることによって、インク保持層およびインクの有効利用
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の態様の一例に係る画像記録装置
を示す概略構成図。

【図２】本発明の画像記録装置に使用されるインク保持
層の概略図。

【図３】インク保持層の他の例を示す図。

【図４】電荷供給部の動作を説明するための図。

【図５】画像信号の処理工程を示すブロック図。

【図６】階調画像信号の処理工程を示すブロック図。

【図７】インクに供給される電荷量と被転写材への転写
量との関係を表すグラフ図。

【図８】転写部の動作を説明するための図。

【図９】転写部の他の動作を説明するための図。

【図１０】インク保持層の製作装置の例を示す概略構成
図。

【図１１】本発明の第１の態様にかかる画像記録装置の
変形例を示す概略構成図。

【図１２】本発明の第１の態様にかかる画像記録装置の
他の変形例を示す概略構成図。

【図１３】図１２の転写部の動作を説明するための図。

【図１４】本発明の第２の態様にかかる画像形成装置の
一例を示す図。

【図１５】光照射により電位差が生じる様子の一例を示
す図。

【図１６】図１５に使用されるインク保持層の一例を示
す図。

【図１７】図１５に使用されるインク保持層の他の例を
示す図。

【図１８】光照射により電位差が形成される様子の他の
例を示す図。

【図１９】光照射により電位差が形成される様子のさら
に他の例を示す図。

【符号の説明】

１…ドラム ２…インク保持層 ３ａ…インクの保持性に優れる領域 ３ｂ…インクの保持性に劣る領域 ４…インク ５…インク供給部 ６…電荷供給部 ７…転写部 ８…被記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 27/00 Ｚ 9211−2Ｃ 27/18 9211−2Ｃ Ｈ０４Ｎ 1/034 8721−5Ｃ (72)発明者 石井 浩一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に形成された所定のパターン
   を有するインク保持領域にインクを供給する工程、該イ
   ンク保持領域内に保持されたインクに、画像信号に応じ
   てポテンシャル差を発生せしめることにより、前記イン
   ク保持領域内に潜像を形成する工程、及び潜像化された
   前記インクを被記録材に転写する工程を具備することを
   特徴とする画像記録方法。
2. 【請求項２】 表面に所定のパターンを有するインク保
   持領域が形成された像担持体、該像担持体上のインク保
   持領域にインクを供給する手段、前記インク保持領域内
   に保持されたインクに、画像信号に応じて選択的にポテ
   ンシャル差を発生せしめ、該インク保持領域内に潜像を
   形成する手段、及び前記潜像化されたインクを被記録材
   に転写する手段を具備することを特徴とする画像記録装
   置。
3. 【請求項３】 導電層と該導電層上に積層された光導電
   層とを有し、かつ該光導電層に所定のパターンを有する
   インク保持領域が形成された像担持体、該インク保持領
   域にインクを供給する手段、該インク保持領域内に保持
   されたインクに、実質的に一様な電荷を供給する手段、
   画像信号に応じて、前記光導電層に光照射を行ない、該
   光導電層を低抵抗化することにより、電荷を保持するイ
   ンクから電荷を選択的に減衰せしめ、前記インク保持領
   域内にインクの電位差に基づく潜像を形成する手段、及
   び潜像化された前記インクを被記録材に転写する手段を
   具備することを特徴とする画像記録装置。