JPH0952436A - 画像記録方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な画像記録プロセスで安定して高画質な
インク画像を記録することが可能である新規な画像記録
方法及びその装置を提供することを目的とする。 【構成】 表面に多数の微細孔を有する画像形成基体の
該微細孔中に、前記画像形成基体の表面とは表面張力が
異なる材料を充填し、画像情報に応じて前記画像形成基
体の表面に外部からエネルギーを印加することによっ
て、前記画像形成基体の微細孔中に充填された充填材の
充填状態を選択的に変化させることにより、前記画像形
成基体の表面に画像情報に応じて表面張力が異なる領域
を形成し、前記画像形成基体表面の表面張力が異なる領
域に選択的にインクを付着させることによって、画像の
記録を行うように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プリンター、複写
機、ファクシミリあるいは印刷機などに利用できる新規
な画像記録方法及びその装置に関し、さらに詳しくは画
像形成基体の表面に画像情報に応じて液体付着性領域と
非液体付着性領域とを形成して、液体付着性領域にイン
クを選択的に付着させることにより、インク画像又は印
刷物を作成する画像記録方法及びその装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成基体表面に画像
情報に応じて液体付着性領域と非液体付着性領域とを形
成し、液体付着性領域にインクを選択的に付着させるこ
とにより、インク画像又は印刷物を作成する画像記録方
法の代表的なものとしては、水（湿し水）なし平版印刷
版を用いたオフセット印刷方式が挙げられる。しかし、
このオフセット印刷方式は、原版からの製版工程と刷版
（印刷版）からの印刷工程を一つの装置内に組み込むこ
とが困難であり、製版印刷装置の小型化は非常に困難な
ものとなっているとともに、製版工程と印刷工程との２
つの工程を別々に行う必要があるため、その分印刷工程
が複雑になる。例えば、比較的小型化されている事務用
のオフセット製版印刷機においても、製版装置と印刷装
置とは別々になっているものが多い。

【０００３】このようなオフセット印刷方式の難点を解
消することを目的として、何らかの手段によって画像情
報に応じて液体付着性領域及び非液体付着性領域を形成
し、かつ、これらの液体付着性領域及び非液体付着性領
域を可逆的に形成可能とするプロセスにより、繰り返し
の画像記録が可能な画像記録方法あるいは装置が、かな
り以前から種々提案されている。これらの画像記録方法
あるいは装置の具体的な例としては、次に示すように、
〔Ａ〕水性現像方式、〔Ｂ〕フォトクロミック材料の光
化学反応を利用した方式、〔Ｃ〕内部偏倚力の作用を利
用した方式、〔Ｄ〕自己配向性化合物の加熱による後退
接触角変化を利用した方式などが知られている。

【０００４】〔Ａ〕水性現像方式 この水性現像方式は、疎水性の光導電体層に外部より電
荷を与えた後、画像情報に応じて選択的に露光すること
により、疎水性の光導電体層の表面に疎水性領域と親水
性領域とからなるパターンを形成し、親水性領域にのみ
水性現像剤を付着させて、この光導電体層の親水性領域
にのみ付着した水性現像剤を被記録体に転写することに
より、画像の記録を行うものであって、かなり以前から
ある技術である（特公昭３９−４２９９号公報、特公昭
３９−２９１３５号公報、特公昭４０−１８９９３号公
報、特公昭４７−４０８１８号公報、特公昭４４−９５
１２号公報、特公昭４１−６３９４号公報、特公昭４０
−１８９９２号公報等）。

【０００５】〔Ｂ〕フォトクロミック材料の光化学反応
を利用した方式 また、このフォトクロミック材料の光化学反応を利用し
た方式は、アゾベンゼンやアゾ色素などの材料を含有し
た層に画像情報に応じて紫外線を選択的に照射して、こ
のアゾベンゼンやアゾ色素などの材料を含有した層に、
シス−トランス光異性化反応を起こしたり、ロイコ体を
含有した層に画像情報に応じて紫外線を選択的に照射し
て、このロイコ体を含有した層に光イオン化反応を起こ
すことにより、これらの材料の表面を親水性領域と疎水
性領域とに変化させることで、画像の記録を行うもので
あって、比較的新しい技術である。（特開平２−２８６
２８５号公報、特開平２−３０３８８５号公報、特開平
４−４５９６１号公報、特開平４−４５９６５号公報、
特開平４−４５９７７号公報、特開平４−２３４６８９
号公報、特開平４−４５９８２号公報、特開平４−４３
０７０号公報等）。

【０００６】〔Ｃ〕内部偏倚力の作用を利用した方式 さらに、この内部偏倚力の作用を利用した方式は、不定
形状態と結晶状態とを物理的変化によって形成し、液体
インクの付着、非付着領域を構成することにより、画像
の記録を行う技術であって、比較的に以前から研究され
ている技術である（特公昭４８−４３２９０号公報、特
公昭５４−６９２３号公報、特公昭５４−４１９０２号
公報、米国特許第３２１５９１号公報等）。

【０００７】〔Ｄ〕自己配向性化合物の加熱による後退
接触角変化を利用した方式 また、この自己配向性化合物の加熱による後退接触角変
化を利用した方式は、加熱状態でかつ液体と接触させた
時に、後退接触角が低下する性質を示す自己配向性化合
物を含有する表面層を有する記録体を形成する。そし
て、上記記録体の表面に、液体を接触させた状態で選択
的に加熱することにより、加熱温度に応じた後退接触角
を示す領域を形成し、この後退接触角を変化させた領域
に顕色剤を含有する記録剤で顕像化し、被記録体に転写
することによって、画像の記録を行うものであって、比
較的新しい技術である（特開平３−２７８９８４号公
報、特開平４−１０８０号公報、特開平４−２９８８２
号公報、特開平４−１８５３７９号公報、特開平４−２
１９２６８号公報公報等）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、前記〔Ａ〕の水性現像方式の場合には、水性インク
を被記録体に転写した後、光導電体層の表面を除電する
ことにより親水性部を消去して始めて、別の新たな画像
情報の記録が可能となる。つまり、一つの疎水性の光導
電体層を有する原版で異なる画像形成のための繰り返し
使用が可能であるものの、この水性現像方式は、電子写
真プロセスを基本としているため、帯電→露光→現像→
転写→除電という長いプロセスを必要とし、装置の小型
化やコストの低減、更にはメインテナンスフリー化が困
難であるという問題点を有している。

【０００９】また、前記〔Ｂ〕のフォトクロミック材料
の光化学反応を利用した方式の場合には、フォトクロミ
ック材料に対する紫外線と可視光との照射を選択的に変
えることによって、フォトクロミック材料上の親水性領
域と疎水性領域とを自由かつ可逆的に制御することがで
きるものの、フォトクロミック材料がシス−トランス光
異性化反応や光イオン化反応を起こす際の量子効率が悪
いため、フォトクロミック材料の表面を親水性領域ある
いは疎水性領域に変化させる際の反応時間が非常に長く
て記録速度が遅く、またフォトクロミック材料の表面状
態が不安定であるため、画像記録の安定性に欠けるとい
う問題点を有している。

【００１０】さらに、前記〔Ｃ〕の内部偏倚力の作用を
利用した方式の場合には、不定形状態と結晶状態とを物
理的変化によって形成することにより、画像の記録を行
うものであって、使用される情報記録部材は、記録後の
安定性はあるものの、記録前において環境温度の変化等
によって不本位に構造変化を起こしてしまうことが懸念
され、保存安定性に問題がある。また、記録された情報
パターンの消去には、熱パルスを与えた後に急冷する必
要があることから、繰り返しの画像形成において、繁雑
さを免れないという問題点を有している。

【００１１】また、前記〔Ｄ〕の自己配向性化合物の加
熱による後退接触角変化を利用した方式の場合には、良
質な画像を得るための自己配向性化合物は、その分子構
造上、側鎖や側鎖どうしの接触等の立体障害などにより
反応速度が遅く、また、繰り返しの画像形成における性
能が不安定であるという問題点を有している。

【００１２】このように、上記種々の画像記録方式の場
合には、画像記録特性が安定している方式にあっては、
画像記録プロセスが複雑であったり、逆に画像記録プロ
セスが比較的簡単な方式にあっては、画像記録特性が不
安定であるため、何れの方式の場合にもオフィス等で使
用されるプリンター、複写機、ファクシミリあるいは印
刷機などに適用することができないものであった。

【００１３】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、簡単な画像記録プロセスで安定して高画質なイ
ンク画像を記録することが可能である新規な画像記録方
法及びその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】この発明の請求項１に記
載の画像記録方法は、表面に多数の微細孔を有する画像
形成基体の該微細孔中に、前記画像形成基体の表面とは
表面張力が異なる材料を充填し、画像情報に応じて前記
画像形成基体の表面に外部からエネルギーを印加するこ
とによって、前記画像形成基体の微細孔中に充填された
充填材の充填状態を選択的に変化させることにより、前
記画像形成基体の表面に画像情報に応じて表面張力が異
なる領域を形成し、前記画像形成基体表面の表面張力が
異なる領域に選択的にインクを付着させることによっ
て、画像の記録を行うように構成したものである。

【００１５】また、この発明の請求項２に記載の画像記
録方法は、前記請求項１に記載の画像記録方法におい
て、前記画像形成基体の表面に形成されたインク画像を
被転写体に転写した後、外部エネルギーの付与により画
像形成基体表面の表面張力を一様な状態に戻し、繰り返
し画像形成を行うように構成したものである。

【００１６】さらに、この発明の請求項３に記載の画像
記録方法は、前記請求項１に記載の画像記録方法におい
て、前記画像形成基体の微細孔に充填した充填材の画像
形成基体表面への露出の有無を、静電界エネルギーによ
り制御するように構成したものである。

【００１７】又さらに、この発明の請求項４に記載の画
像記録方法は、前記請求項１に記載の画像記録方法にお
いて、前記画像形成基体の微細孔に充填した充填材の画
像形成基体表面への露出の有無を、熱エネルギーにより
制御するように構成したものである。

【００１８】さらに、この発明の請求項５に記載の画像
記録方法は、前記請求項１に記載の画像記録方法におい
て、前記画像形成基体の微細孔に充填した充填材の加熱
を、電磁波により行うように構成したものである。

【００１９】また、この発明の請求項６に記載の画像記
録装置は、表面に多数の微細孔を有する画像形成基体
と、前記画像形成基体の微細孔中に充填され、当該画像
形成基体の表面とは表面張力が異なる材料からなる充填
材と、画像情報に応じて前記画像形成基体の表面に外部
からエネルギーを印加することによって、前記画像形成
基体の微細孔中に充填された充填材の充填状態を選択的
に変化させるエネルギー印加手段と、前記画像形成基体
の表面に画像情報に応じて形成された表面張力が異なる
領域にインクを付与するインク付与手段とを有するよう
に構成したものである。

【００２０】ところで、前記画像形成基体としては、例
えば、陽極酸化アルミニウム（アルマイト）などを用い
ることができる。この画像形成基体の場合には、陽極酸
化処理層の厚さが、例えば５〜１００μｍ、好ましくは
厚さの均一性と陽極酸化処理の時間、コストを考慮して
１０〜５０μｍに設定される。また、前記画像形成基体
の表面に形成される微細孔の直径は、非常に微小であっ
て一般的に５〜４０ｎｍであり、多くは１０〜３０ｎｍ
に形成される。そして、隣接する微細孔間の距離は、一
般的には５〜７０ｎｍであり、多くは１０〜５０ｎｍに
形成される。この微細孔には、充填材として例えば合成
樹脂、ワックス、ゴム、油脂などの材料が充填され、こ
の場合、充填材の体積変化は熱エネルギーによる分子運
動の変化による膨張、収縮であると考えられる。なお、
微細孔への充填材の充填は、例えば、減圧した状態で画
像形成基体の表面に充填材を塗布することによって行わ
れる。

【００２１】

【作用】この発明の上記の構成により、小型で容易に繰
り返し安定して高画質な画像を記録することができるよ
うな、新規な画像記録方法及びその装置を提供すること
ができる。

【００２２】すなわち、この発明の上記の構成によれ
ば、表面に多数の微細孔を有する画像形成基体の該微細
孔中に、前記画像形成基体の表面とは表面張力が異なる
材料を充填し、画像情報に応じて前記画像形成基体の表
面に外部からエネルギーを印加することによって、前記
画像形成基体の微細孔中に充填された充填材の充填状態
を選択的に変化させることにより、前記画像形成基体の
表面に画像情報に応じて表面張力が異なる領域を形成す
ることで潜像の形成を行う。前記画像形成基体の表面
は、例えば、初期状態において充填材が露出しない状態
に設定される。この場合、画像形成基体の表面特性は、
当該画像形成基体そのものの表面張力、あるいは当該画
像形成基体の表面に形成された表面層の表面張力に依存
して決定される。一方、画像情報に応じて前記画像形成
基体の表面に外部からエネルギーを印加することによっ
て、前記画像形成基体の微細孔中に充填された充填材の
充填状態が選択的に変化される。そして、前記画像形成
基体の表面に充填材が露出した場合には、微細孔の表面
における面積率に応じて、充填材と画像形成基体の両者
の表面張力に依存して画像形成基体表面の特性が決定さ
れる。そのため、充填材が露出していない領域と露出し
た領域では巨視的な表面張力が異なり、この表面特性の
差を利用した画像形成領域を潜像として形成することが
できる。

【００２３】次に、前記画像形成基体の表面に表面張力
に応じて選択的に付着が起こるインクを供給することに
より、インク画像を形成することができる。このインク
の付着性は、インクの表面張力（γ_L ）と画像形成基体
表面の表面張力（γ_S ）の大きさにより決まり、画像形
成基体表面の表面張力（γ_S ）の方がインクの表面張力
（γ_L ）よりも大きい場合、すなわちγ_L ＜γ_S の場合
にインクの付着が起こり、逆にγ_L ＞γ_S の場合にはイ
ンクの付着が起こらない。従って、画像形成基体表面の
画像部の表面張力をγ_SIとし、非画像部の表面張力をγ
_SBとしたときに、インクの表面張力がγ_SB＜γ_L ＜γ_SI
のような関係が成立する特性をもっていることが、表面
張力に応じて選択的に付着が起こるための条件である。
すなわち、充填材の表面張力を（γ_P ）としたとき、画
像形成基体表面の表面張力（γ_S）の方が充填材の表面
張力（γ_P ）よりも大きい場合、つまりγ_P ＜γ_S なら
ば、画像形成基体表面の表面張力（γ_S ）が画像形成基
体表面の画像部の表面張力（γ_SI）となり、γ_S ＝
γ_SI、かつ、γ_P ＜γ_SB＜γ_S となり、インクの表面張
力は、上述したように、γ_P ＜γ_SB＜γ_L ＜γ_S （＝γ
_SI）であることが要求される。一方、充填材の表面張力
（γ_P ）が画像形成基体表面の表面張力（γ_S ）より大
きい場合、つまりγ_P ＞γ_S という関係にあるならば、
充填材の表面張力（γ_P ）が近似的に画像形成基体表面
の画像部の表面張力（γ_SI）となり、γ_P＝γ_SI、か
つ、γ_P ＞γ_SB＞γ_S となり、インクの表面張力は、上
述したように、γ_P （＝γ_SI）＞γ_L ＞γ_SB＞γ_S であ
ることが要求される。

【００２４】この発明においては、外部からエネルギー
を画像情報に応じて印加することにより、画像形成基体
表面の微細孔中の充填材が移動あるいは体積変化して該
画像形成基体表面に露出する。

【００２５】この充填材の移動は、例えば、画像形成基
体表面に画像情報に応じて電荷を付与することにより生
じる。上記画像形成基体の電荷が付与された画像状領域
においては、当該画像形成基体表面の電荷と充填材表面
の電荷が互いに反発することにより、例えば初期状態で
画像形成基体の表面に露出していた充填材が微細孔の内
部に移動する。その結果、画像領域においては、画像形
成基体の表面に充填材が露出していない状態が形成さ
れ、画像形成基体の表面特性は、当該画像形成基体のみ
に依存する状態となる。一方、背景部は、電荷の付与が
ないために充填材が画像形成基体の表面に露出したまま
状態に維持され、巨視的な画像形成基体の表面特性は、
画像形成基体と充填材の中間の特性を持った状態にな
る。このように、画像部と背景部で表面特性を変化させ
ることでインク付着性の異なる画像状領域を形成するこ
とができるようになっている。

【００２６】また、この発明においては、充填材を加熱
又は冷却することにより起こる充填材の体積変化を利用
して、画像状領域を形成することができる。画像状に加
熱された領域においては、充填材が画像形成基体の表面
に露出していない初期状態に対しては、体積の小さい充
填材が熱エネルギーによる分子運動の変化を敏感に受け
て、体積膨張を起こし画像形成基体の表面に露出する。
その結果、画像状領域において、画像形成基体表面に充
填材が露出している状態が形成され、巨視的には画像形
成基体と充填材の中間の表面特性を持った状態となる。
一方、背景部は、熱エネルギーの付与がないために初期
の充填材が画像形成基体表面に露出していない状態が維
持され、画像形成基体の表面特性は画像形成基体のみに
依存した状態となっている。このように、画像部と背景
部で表面特性を変化させることでインク付着性の異なる
画像状領域を形成することができる。

【００２７】また、熱エネルギーによる体積変化を利用
した場合は、上述の変化とは逆に、初期状態を充填材が
画像形成基体の表面に露出している状態でも適用でき
る。この場合、画像状に冷却することで充填材の体積収
縮を起こし、充填材が画像形成基体の表面に露出してい
ない状態を形成し、異なる表面特性を有する背景部と画
像部を形成することができる。ただし、画像状に加熱す
ることにより画像形成基体の表面特性を変化させる方が
汎用性が高い。加熱は、例えばサーマルヘッドなどの発
熱体や、レーザー光、赤外線などの電磁波など各種方法
により行うことができる。

【００２８】なお、この発明における画像形成基体は、
前述したように、表面に多数の微細孔が存在しかつ１個
の微細孔の開口径が例えば数十ｎｍである。この場合、
直径４０μｍ程度のドット１個は、数１０万個の微細孔
から形成されていることになる。それゆえに、画像を形
成するために付与するエネルギーの大きさに依存して、
変化を起こす微細孔の数が異なることにより微妙な濃度
変化を再現することが可能となる。これは、例えば１ド
ットに付与するエネルギー量に対応してドット径を変え
ることにより、インク付着性を示す領域の割合を変化さ
せてインク付着量を制御することで自由に濃度を変える
ことができる。また、１ドット内で数十万個の微細孔が
あるために、各充填材が変化を起こすために必要なエネ
ルギー量は微妙に異なり、ドット径を変えることなく付
与するエネルギー量を変化させた時にも、インク付着性
はエネルギー量に変化して変化し、インク付着量を制御
することが可能となり自由に濃度を変えることができ
る。

【００２９】次に、付与するエネルギー量とインク付着
量との関係の理論的な考察について説明する。

【００３０】いま、１ドット中の数十万個の微細孔中の
充填材が体積変化を起こすためのエネルギー値（平均値
はＥｍとする）と、体積変化した充填材（微細孔）の個
数が正規分布に従っていると考えると、印加エネルギー
値（横軸：ｘ）と体積変化した充填材（微細孔）の個数
（縦軸：ｆ（ｘ））は図１２のような関係になる。この
とき、ｆ（ｘ）は正規分布関数とする。

【００３１】ここで数十万個の微細孔の総数をｎ個とす
ると、体積変化した充填材（微細孔）の累積個数Ｆ
（ｘ）は、正規分布の関数ｆ（ｘ）をｘ（印加エネルギ
ー値）について積分した値として得られる。従って、Ｆ
（０）＝０、Ｆ（∞）＝ｎ、Ｆ（Ｅｍ−３σ）＝０．０
０１５ｎ、Ｆ（Ｅｍ−３σ）＝０．００１５ｎ、Ｆ（Ｅ
ｍ＋３σ）＝０．９９８５ｎ、Ｆ（Ｅｍ）＝０．５ｎで
ある。ただし、σは標準偏差であり、例えば標準的な分
布を考えるとσ＝１と仮定できる。

【００３２】また、印加エネルギー量は、図１２の縦軸
（体積変化した充填材（微細孔）の個数）と横軸（エネ
ルギー値）の積（ｘ・ｆ（ｘ））であることから、印加
エネルギー量（縦軸）と体積変化した充填材（微細孔）
の累積個数（縦軸：Ｆ（ｘ））の関係は図１３の様にな
る。

【００３３】ここで、インクの付着量（ｗ）は、体積変
化した充填材（微細孔）の累積個数（Ｆ（ｘ））に比例
して変化すると考えると、図１３の縦軸をそのままイン
クの付加量に置き換えてよく、図１４に示すようにな
る。ただし、σは標準偏差であり、例えば標準的な分布
を考えるとσ＝１と仮定でき、又ｋは比例定数で、ｗ＝
ａ・Ｆ（ｘ）を満たす。

【００３４】上記のように形成された画像状領域は、多
孔質ロールなどの適当なインク保持部材に保持した上記
条件を満たすインクを接触させることにより、相対的に
大きい表面張力の値をもつ画像領域にインクを付着させ
インク画像が得られる。

【００３５】こうして形成されたインク画像は、被転写
体を接触あるいは加圧接触させることにより、該被転写
体上に転写インク画像として転写される。

【００３６】その後、例えば、前記画像形成基体の表面
に電荷を付与することにより、同極性電荷の反発を利用
して、形成された表面特性の異なる画像領域は、充填材
を画像形成基体の表面に再度露出させることで初期状態
に戻すことができる。初期状態に戻す場合、コロナ放電
器などにより逆極性の放電を行い、画像形成基体の表面
に付与した電荷を消去（除電）すればよい。これは、初
期状態において表面に露出している状態を、同極性電荷
の反発力で強制的に内部に変位させているので、除電す
ることでその反発力を除去すれば容易に初期状態に戻す
ことができる。

【００３７】また、加熱、冷却などの方法で画像形成を
行った場合、インク画像を転写した後の画像形成基体
は、熱エネルギーを画像形成時とは逆の体積変化を起こ
すような性質をもって付与することで初期状態に戻され
る。従って、加熱により充填材の体積膨張を利用して画
像状に画像形成基体の表面特性を変化させた場合、冷却
により充填材の体積収縮を起こして初期状態に戻すこと
ができる。一方、冷却により充填材の体積収縮を利用し
て画像状に画像形成基体の表面特性を変化させた場合、
加熱により充填材の体積膨張を起こして初期状態に戻す
ことができる。

【００３８】以上にように行われる一連の画像形成プロ
セスを繰り返すことで、画像形成基体の初期化工程を省
けば、同一画像を連続して複数枚得ることができる。一
方、画像形成基体の初期化工程を含めて繰り返し行うこ
とで、異なる画像を連続して複数枚得ることができる。

【００３９】以下、実施例によってこの発明を説明する
が、この発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。

【００４０】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００４１】図２はこの発明に係る画像記録方法を適用
し得る画像記録装置の一実施例を示す構成図であり、図
１はこの実施例に使用される画像形成基体の初期状態の
表面付近を模式的に示すものである。

【００４２】図２において、１は画像形成基体を示すも
のであり、この実施例では、画像形成基体１は、ドラム
状に形成されている。上記画像形成基体１は、図１に示
すように、画像形成基盤２と微細孔保持層３とから成
り、画像形成基盤２としては、直径約１００ｍｍ、厚さ
約２０ｍｍのアルミニウム製のドラムが用いられる。こ
の実施例においては、上記アルミニウム製のドラムの表
面を硫酸浴を用いて陽極酸化処理することにより、当該
アルミニウム製のドラム２の表面に微細孔保持層３とし
て厚さ３０μｍ程度の酸化アルミニウム（アルマイト）
層を形成した。この微細孔保持層３には、例えば、陽極
酸化処理の条件により、直径２０ｎｍ程度の微細孔９が
約３０ｎｍ間隔で、面積率約５０％で存在するようにな
っている。上記微細孔保持層３の微細孔９には、刺激応
答性物質として撥水性を有するシリコーンゴム１０が充
填されている。上記画像形成基体１の表面を構成する酸
化アルミニウムからなる微細孔保持層３の表面張力（γ
_S ）は、約５００ｍＮ／ｍであるのに対し、充填材であ
るシリコーンゴム１０の表面張力（γ_P ）は、約２０ｍ
Ｎ／ｍである。

【００４３】また、上記画像形成基体１の表面には、図
１に示すように、画像情報に応じて当該画像形成基体１
の表面に外部からエネルギーを印加する外部エネルギー
付与装置４が配置されている。この外部エネルギー付与
装置４としては、レーザー光などの熱エネルギーを画像
情報に応じて画像形成基体１の表面に付与するものが用
いられ、画像情報に応じて画像形成基体１表面の背景部
に相当する領域を加熱するようになっている。

【００４４】このように、加熱された背景部に相当する
領域においては、図３に示すように、充填材１０が膨張
して画像形成基体１の表面に露出する。上記外部エネル
ギー付与装置４によって付与される熱エネルギーは、画
像形成基体１の表面にシリコーンゴムからなる充填材１
０が露出する程度の値に設定される。

【００４５】図４は背景部に相当する領域において画像
形成基体１の表面に充填材１０が露出した状態を模式的
に示したものである。この場合、画像形成基体１の背景
部に相当する領域においては、撥水性を有する即ち表面
張力（γ_P ）の小さなシリコーンゴム１０が表面特性に
寄与しているために水性インク反撥性となり、加熱して
いない画像部に相当する領域においては、微細孔９を有
する表面張力（γ_S ）の大きなアルマイト層３が親水性
を示し、水性インク付着性となっている。

【００４６】さらに、上記画像形成基体１の表面には、
図１に示すように、インク付与ロール５によってインク
が付与される。このインク付与ロール５としては、図５
に示すように、緑色の水性染料であるマラカイトグリー
ンの３％水溶液を染み込ませたスポンジなどの多孔質ロ
ールが使用され、画像形成基体１の画像部に相当する領
域１１のみに選択的にインクを付着させることにより、
インク画像１２が得られる。図６は、得られたインク画
像１２の一例を模式的に示すものである。

【００４７】また、上記の如くインク画像１２が形成さ
れた画像形成基体１の表面には、図１に示すように、転
写位置において被転写体８が転写ロール６によって圧接
され、当該画像形成基体１の表面に形成されたインク画
像１２が被転写体８上に転写される。その際、図７に示
すように、被転写体として普通紙８を用いて、インク画
像１２が形成された画像形成基体１の表面に当該普通紙
８を接触させ、画像形成基体１とは反対の面に転写ロー
ル６が配置され、普通紙８を画像形成基体１の表面に十
分に密着させながら画像形成基体１および転写ロール６
を回転させて、普通紙８を搬送しつつインク画像１２を
当該普通紙８に転写して、例えば図８に示すような転写
インク画像１３が得られる。このようにして得られた転
写インク画像１２は、背景部に汚れがなく、途切れや潰
れの無い鮮明な画像であった。

【００４８】さらに、インク画像１２を被転写体８に転
写した後、図１に示すように、例えば送風器を備えた熱
交換器を利用した冷却装置を初期化装置７として用い、
画像形成基体１の表面を冷却することにより、充填材で
あるシリコーンゴム１０を収縮させて、再び図２に示す
ような初期状態に戻すように構成されている。

【００４９】その後、再度同様な方法を用いて異なる画
像の形成を試みたところ、１回目と同様に背景部の汚れ
がなく途切れや潰れの無い鮮明な画像が得られた。

【００５０】実施例２ この実施例２では、画像形成基体１の微細孔９に充填す
る充填材１０として、シリコーンゴムの代わりにポリエ
チレンワックスを用いたこと以外は、実施例１とまった
く同様な構成及び方法を用いて画像記録を行った。その
結果、この実施例２においても、実施例１と同様に背景
部に汚れがなく、途切れや潰れの無い鮮明な画像が得ら
れた。

【００５１】実施例３ この実施例３では、画像形成基体１の微細孔９に充填す
る充填材１０として、シリコーンゴムの代わりに、ポリ
フッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフッ化
エチレン、ポリテトラフッ化エチレンなどのフッ素系樹
脂を用いたこと以外は、実施例１とまったく同様な方法
を用いて画像記録を行った。その結果、この実施例３に
おいても、実施例１と同様に背景部に汚れがなく途切れ
や潰れの無い鮮明な画像が得られた。

【００５２】実施例４ 図９乃至図１１はこの発明の実施例４を示すものであ
り、前記実施例１と同一の部分には同一の符号を付して
説明する。図９はこの実施例４に使用する画像形成基体
１の初期状態の表面付近を模式的に示したものである。
この画像形成基体１は、画像形成基盤２と微細孔保持層
３とから成り、画像形成基盤２としては、前記実施例１
と同様に、直径１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍのアルミニウ
ム製のドラムが用いられている。この実施例４において
は、上記アルミニウム製のドラム２の表面を硫酸浴を用
いて陽極酸化処理することにより、微細孔保持層３とし
て厚さ４０μｍ程度の酸化アルミニウム（アルマイト）
層が形成されている。上記微細孔保持層３には、前記実
施例１よりも小さくかつ細かい間隔で、直径１５ｎｍ程
度の微細孔９が約２０ｎｍ間隔で、面積率約５０％とな
るように存在している。この微細孔９には、パルミチン
酸とステアリン酸を脂肪酸の主成分とするトリグリセリ
ルエステルである油脂が充填材１０として充填されてい
る。

【００５３】次に、図１０に示すように、外部エネルギ
ー付与装置としてコロナ放電器４を用いて、画像パター
ン状に切り抜いた静電記録紙１５を用いて画像形成基体
１の表面をマスキングし、高圧電源１６を用いてコロナ
放電器４に−７ｋＶの直流電圧を印加してＤＣ放電を行
い、帯電された画像部に相当する領域においては、充填
材１０の表面の帯電電荷と微細孔９の周囲の画像形成基
体１表面の帯電電荷が反発し、充填材１０が微細孔９の
内部方向に変位した状態となる。図４には画像部に相当
する領域において微細孔９の内部方向に充填材１０が変
位した様子を表面からみた図を模式的に示した。この場
合、背景部に相当する領域においては、撥水性を有する
油脂が表面特性に寄与しているために水性インク反発性
となり、一方帯電した画像部に相当する領域は微細孔９
を有するアルマイト層３が親水性を示し、水性インク付
着性となっている。

【００５４】以上の工程により、画像形成基体１の表面
に実施例１と同様な構成による画像状のインク付着性領
域を形成することができた。

【００５５】その後、実施例１と同様な方法でインク付
着の工程以降を行ったところ、この実施例４において
も、実施例１と同様に背景部に汚れがなく途切れや潰れ
の無い鮮明な画像が得られた。

【００５６】なお、繰り返して異なる画像を形成するた
めに画像形成基体１を初期状態に戻す初期化装置は、特
開昭６０−６９６３号公報に記載のダイコロトロン型放
電器を用いて、該放電器に備わっているグリッドワイヤ
を接地し、放電ワイヤには１２５ｋＨｚ、２ｋＶの交流
電圧を印加してＡＣ放電を行うことで除電により初期化
を実施した。

【００５７】また、上記外部エネルギー付与装置として
は、直接画像情報に応じて電荷を放出するイオン流ヘッ
ドを用いても勿論よい。

【００５８】その他の構成及び作用は、前記実施例１と
同様であるので、その説明を省略する。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、表
面に多数の微細孔を有する画像形成基体の該微細孔中
に、前記画像形成基体の表面とは表面張力が異なる材料
を充填し、画像情報に応じて前記画像形成基体の表面に
外部からエネルギーを印加することによって、前記画像
形成基体の微細孔中に充填された充填材の充填状態を選
択的に変化させることにより、前記画像形成基体の表面
に画像情報に応じて表面張力が異なる領域を形成し、前
記画像形成基体表面の表面張力が異なる領域に選択的に
インクを付着させることによって、画像の記録を行うよ
うに構成したので、鮮明なインク画像を得ることができ
る。また、インク画像形成後、被転写体に接触あるいは
加圧接触させることにより、該被転写体上に鮮明な転写
インク画像を得ることができる。そして、インク画像を
転写した後に、充填材を初期状態に戻し前記画像形成基
体表面を初期化して、上記工程を繰り返し行うことによ
り、所望の画像を連続して良好に形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の画像形成に用いる画像形成
基体の一例の表面付近の初期状態を模式的に示した拡大
断面図である。

【図２】 図２はこの発明に係る画像記録方法を適用し
得る画像記録装置の一実施例を示す構成図である。

【図３】 図３はこの発明の画像形成に用いる画像形成
基体の一例の表面付近の外部エネルギーが付与された状
態を模式的に示した拡大断面図である。

【図４】 図４は外部エネルギーの付与により、背景部
に相当する領域で充填材の露出が起こっている状態を示
す模式図である。

【図５】 図５はインク画像の形成工程の一例を示した
側面図である。

【図６】 図６は形成されたインク画像の一例を示した
斜視図である。

【図７】 図７はインク画像の転写工程の一例を示した
側面図である。

【図８】 図８は被転写体に転写されたインク画像の一
例を示した平面図である。

【図９】 図９はこの発明の実施例４に係る画像形成に
用いる画像形成基体の表面付近の初期状態を模式的に示
した拡大断面図である。

【図１０】 図１０は画像形成基体の表面にインク付着
性画像領域を形成する工程の一例を模式的に示した側面
図である。

【図１１】 図１１はインク付着性画像領域が形成され
た画像形成基体の表面付近を模式的に示した拡大断面図
である。

【図１２】 図１２はエネルギー値と体積変化を起こし
た充填材の個数との関係を示すグラフである。

【図１３】 図１３はエネルギー値と体積変化を起こし
た充填材の累積個数との関係を示すグラフである。

【図１４】 図１４はエネルギー値とインク付着量との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 画像形成基体、２ 画像形成基盤、３ 微細孔保持
層、外部エネルギー付与装置、５ インク付与ロール、
６ 転写ロール、７ 初期化装置、８ 被転写体、９
微細孔、１０ 充填材。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に多数の微細孔を有する画像形成基
   体の該微細孔中に、前記画像形成基体の表面とは表面張
   力が異なる材料を充填し、画像情報に応じて前記画像形
   成基体の表面に外部からエネルギーを印加することによ
   って、前記画像形成基体の微細孔中に充填された充填材
   の充填状態を選択的に変化させることにより、前記画像
   形成基体の表面に画像情報に応じて表面張力が異なる領
   域を形成し、前記画像形成基体表面の表面張力が異なる
   領域に選択的にインクを付着させることによって、画像
   の記録を行うことを特徴とする画像記録方法。
2. 【請求項２】 前記画像形成基体の表面に形成されたイ
   ンク画像を被転写体に転写した後、外部エネルギーの付
   与により画像形成基体表面の表面張力を一様な状態に戻
   し、繰り返し画像形成を行うことを特徴とする請求項の
   第１項に記載の画像記録方法。
3. 【請求項３】 前記画像形成基体の微細孔に充填した充
   填材の画像形成基体表面への露出の有無を、静電界エネ
   ルギーにより制御することを特徴とする請求項の第１項
   に記載の画像記録方法。
4. 【請求項４】 前記画像形成基体の微細孔に充填した充
   填材の画像形成基体表面への露出の有無を、熱エネルギ
   ーにより制御することを特徴とする請求項の第１項に記
   載の画像記録方法。
5. 【請求項５】 前記画像形成基体の微細孔に充填した充
   填材の加熱を、電磁波により行うことを特徴とする請求
   項の第４項に記載の画像記録方法。
6. 【請求項６】 表面に多数の微細孔を有する画像形成基
   体と、前記画像形成基体の微細孔中に充填され、当該画
   像形成基体の表面とは表面張力が異なる材料からなる充
   填材と、画像情報に応じて前記画像形成基体の表面に外
   部からエネルギーを印加することによって、前記画像形
   成基体の微細孔中に充填された充填材の充填状態を選択
   的に変化させるエネルギー印加手段と、前記画像形成基
   体の表面に画像情報に応じて形成された表面張力が異な
   る領域にインクを付与するインク付与手段とを有するこ
   とを特徴とする画像記録装置。