JP6286058B2 - 画像形成媒体および画像形成媒体の製造方法ならびに画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置を用いることなく、スマートフォン等から供給された画像を形成できる画像形成媒体、および、この画像形成媒体の製造方法、ならびに、この画像形成媒体を用いた画像形成方法に関する。

プリント（ハードコピー）を得るための画像形成には、様々な方法が有る。
例えば、銀塩写真であれば、Ｒ（赤）、Ｇ（青）およびＢ（青）の光に感光してＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）およびＹ（イエロー）を発色する感光材料（写真フィルムや印画紙）を露光し、現像処理を行うことによって画像を形成する。露光方法は、投影やレーザビームによる走査露光などの方法が行われている。

インクジェットでは、Ｃ、ＭおよびＹあるいはさらにＢ（黒）のインク液滴を吐出するインクジェットヘッドによって、形成する画像に応じて、紙等の受像媒体にインク液滴を打滴することにより、画像を形成する。

感熱昇華フィルムでは、昇華特性を有するＣ、ＭおよびＹの色素を有する感熱昇華フィルムを、サーマルヘッドによって形成する画像に応じて加熱して、昇華した色素を受像紙に転写することで、画像を形成する。
また、加熱によって発色するＣ、ＭおよびＹの色素を有する感熱フィルムを、サーマルヘッドや加熱用の露光ヘッドによって形成する画像に応じて加熱して、感熱フィルムの色素を発色させる画像形成方法も知られている。

これらの画像形成方法によれば、形成した画像をプリントとして長い期間保存することができる。その反面、何れの画像形成方法も、画像形成装置（プリンタ）が必要である。
例えば、銀塩写真による画像形成であれば、形成する画像に応じて感光材料を露光する露光装置と、露光済の感光材料に現像、漂白、定着等の湿式の現像処理を行う現像装置とを有する写真プリンタが必要である。
また、インクジェットによる画像形成であれば、インク液滴を吐出するインクジェットヘッド、および、インクジェットヘッドと受像媒体とを相対的に移動する移動手段等を有するインクジェットプリンタが必要である。
さらに、感熱昇華フィルムや感熱フィルムを用いる画像形成であれば、サーマルヘッドや加熱露光用の露光ヘッド、および、ヘッドとフィルムとを相対的に移動する移動手段等を有するサーマルプリンタが必要である。なお、加熱露光用の露光ヘッドとは、いわゆるサーマルモードの露光ヘッドである。

これに対し、特許文献１および特許文献２には、画像形成装置が不要な画像形成媒体が開示されている。
これらの文献に開示される画像形成媒体は、ｘ方向に延在する複数のｘ電極と、ｘ方向と直交するｙ方向に延在する複数のｙ電極とからなるｘ−ｙのマトリクス電極と、マトリクス電極の間に配置される発熱抵抗体と、マトリクス電極の一方の電極の上に設けられる感熱記録層とから構成される。

この画像形成媒体は、マトリクス電極におけるｘ電極とｙ電極との交点が画像を形成する画素となっている。
この画像形成媒体では、パーソナルコンピュータやスマートフォン等から供給された画像に応じて、発色させる画素に対応するｘ電極およびｙ電極に通電することで、両電極の交点で発熱抵抗体を発熱させ、この熱によって感熱記録層を発色させることにより、画像を形成する。

特開平５−２７８３３２号公報 特表平８−５１００６７号公報

特許文献１や特許文献２に開示されるような画像形成媒体によれば、サーマルヘッドやインクジェットヘッドなどの記録ヘッドや、画像形成媒体と記録ヘッドとを相対的に移動する移動手段等を有する画像形成装置を用いることなく、画像を形成できる。
しかしながら、これらの画像形成媒体は、マトリクス電極の形成に手間やコストがかかる。さらに、これらの画像形成媒体では、画像の高精細化も困難である。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、記録ヘッドや画像形成媒体と記録ヘッドとの相対的な移動手段等を有する画像形成装置を用いることなく画像を形成でき、しかも、簡易かつ安価に製造でき、画像の高精細化も容易な画像形成媒体を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明の画像形成媒体は、一方向に延在し、かつ、互いに平行な、複数の第１金属電極と、
第１金属電極が埋設される、第１金属電極を構成する金属の酸化物からなる第１酸化物層と、
一方向に延在し、かつ、互いに平行な、第１酸化物層の面方向に第１電極と交差する複数の第２金属電極と、
第２金属電極が埋設される、第２金属電極を構成する金属の酸化物からなる第２酸化物層と、
第１金属電極または第２金属電極の上に設けられる感熱発色層とを有し、
第２金属電極は、第２酸化物層によって第１金属電極と離間されるものであることを特徴とする画像形成媒体を提供する。

このような本発明の画像形成媒体において、第１金属電極および第２金属電極のうち、上に感熱発色層が設けられる側の金属電極は、他方の金属電極より太いのが好ましい。
また、感熱発色層は、第１金属電極または第２金属電極に、直接、接触して設けられるのが好ましい。
また、第１酸化物層および第２酸化物層が１層の酸化物層で構成され、１層の酸化物層の一面に第１金属電極が埋設され、１層の酸化物層の第１金属電極が埋設される面の逆側の面に、第２金属電極が埋設されるのが好ましい。
また、第２酸化物層の抵抗値が、第１金属電極および第２金属電極の２〜１００００００倍であるのが好ましい。
また、第２酸化物層の第１金属電極と第２金属電極との間の領域の厚さが０．０１〜１０００μｍであるのが好ましい。
また、第２酸化物層の厚さが０．０２〜２０００μｍであるのが好ましい。
さらに、第１金属電極および第２金属電極は、一方の抵抗値が他方の抵抗値の０．５〜２倍であるのが好ましい。

また、本発明の画像形成媒体の製造方法の第１の態様は、金属酸化物からなる第１酸化物層の一面において、金属酸化物を還元することによって、一方向に延在し、かつ、互いに平行な、複数の第１金属電極を形成する工程、
第１酸化物層の第１金属電極の形成面に、金属酸化物からなる第２酸化物層を形成する工程、
第２酸化物層の表面において、金属酸化物を還元することによって、一方向に延在し、かつ、互いに平行な、第２酸化物層の面方向に第１電極と交差する複数の第２金属電極を形成する工程、および、
第１酸化物層または第２酸化物層の表面に、感熱発色層を設ける工程、を有することを特徴とする画像形成媒体の製造方法を提供する。

このような本発明の画像形成媒体の製造方法の第１の態様において、感熱発色層を、第２酸化物層の表面に設けるのが好ましい。

また、本発明の画像形成媒体の製造方法の第２の態様は、金属酸化物からなる酸化物層の一面において、金属酸化物を還元することによって、一方向に延在し、かつ、互いに平行な、複数の第１金属電極を形成する工程、
酸化物層の第１金属電極を形成した面と逆側の面において、金属酸化物を還元することによって、一方向に延在し、かつ、互いに平行な、酸化物層の面方向に第１電極と交差する複数の第２金属電極を形成する工程、および、
酸化物層の一方の面に、感熱発色層を設ける工程、を有することを特徴とする画像形成媒体の製造方法を提供する。

このような本発明の画像形成媒体の製造方法において、金属酸化物の還元を、光照射によって行うのが好ましい。
また、第１金属電極および第２金属電極の形成において、感熱発色層に近い側の金属電極は、他方の金属電極よりも太くなるように形成するのが好ましい。

さらに、本発明の画像形成方法は、本発明の画像形成媒体の第１金属電極および第２金属電極に、形成する画像に応じて、順次、通電することにより、第２酸化物層の第１金属電極と第２金属電極との間の領域を発熱させて、感熱発色層を発色させる画像形成方法を提供する。

このような本発明の画像形成媒体によれば、パーソナルコンピュータやスマートフォン等の画像供給源から供給された画像に応じて、第１金属電極および第２金属電極に通電するだけで画像を形成するので、記録ヘッドや画像形成媒体と記録ヘッドとの相対的な移動手段等を有する画像形成装置を用いることなく、画像を形成できる。
また、本発明の画像形成媒体は、発熱層として金属酸化物を用い、第１金属電極および第２金属電極は、光ビーム走査等によって発熱層となる金属酸化物を還元することで形成できるので、簡易かつ安価に製造でき、しかも、高精細化も容易である。

図１は、本発明の画像形成媒体の一例を説明するための概略斜視図である。 図２は、図１のII−II線断面図である。 図３は、本発明の画像形成媒体の一例の概略上面図である。 図４は、本発明の画像形成媒体の別の例を説明するための概念図である。 図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、本発明の画像形成媒体の製造方法の一例を説明するための概念図である。 図６は、本発明の画像形成媒体の別の例を説明するための概略斜視図である。

以下、本発明の画像形成媒体および画像形成媒体の製造方法、ならびに画像形成方法について、添付の図面に示される好適実施例に基づいて詳細に説明する。
図１に本発明の画像形成媒体の一例の概略略視図を、図２に図１のII−II線断面図を、図３に図１に示す画像形成媒体の概略上面図を、それぞれ示す。図３の上面図は、本発明の画像形成媒体を図１および図２の上方から見た図である。
）

図１〜図３に示す画像形成媒体１０は、基本的に、基板１２と、第１酸化物層１４と、第１金属電極１６と、第２酸化物層１８と、第２金属電極２０と、感熱発色層２４とを有して構成される。
また、図３に示すように、基板１２には、配線３０および配線３２、ならびに、制御部３４が設けられる。画像形成媒体１０の第１金属電極１６は配線３０によって、第２金属電極２０は配線３２によって、共に、制御部３４に接続される。なお、図３においては、画像形成媒体１０の構造を明確に示すために、感熱発色層２４は省略している。

なお、本発明において、『互いに平行』とは、長軸方向が、同じ方向を向いていることを意味する。ただし、完全に平行でなくても良く、その配線のある範囲内で、交差しないことを意味する。
また、『交差』とは、長軸方向の角度が異なることを意味し、必ずしも直角に交わるだけではなく、斜めに交わることも含めた意味である。

［基板］
基板１２は、画像形成媒体１０の全体を支持する支持基板である。
本発明の画像形成媒体１０において、基板１２は、第１酸化物層１４等を支持でき、かつ、制御部３４や配線３０および配線３２が形成可能であれば、各種のシート状物（板状物／フィルム状物）が利用可能である。
一例として、ポリイミド、アモルファスポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル、アイオノマ、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、ナイロン、ポリアミド、セロファン、液晶などを用いたエンジニアリングプラスチック等の樹脂材料からなるフィルムや板、トリアセチルセルロースやセルロースナノファイバなどのセルロース類を用いたフィルム、カーボンナノファイバやガラス繊維を混ぜた樹脂製のフィルム、薄いガラス、紙を使ったシート等が例示される。
中でも、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボネート等からなるフィルム等は好適に利用可能である。

なお、基板１２の厚さは、画像形成媒体１０のサイズ、要求される可撓性等に応じて、適宜、設定すればよい。
本発明者の検討によれば、基板１２の厚さは、０．０１〜５ｍｍが好ましく、０．１〜１ｍｍがより好ましい。
基板１２の厚さを０．０１ｍｍ以上とすることにより、取り扱い時に皺くちゃになり難いなどの良好な強度を有する画像形成媒体１０が得られる、裏面からの化学的・物理的な外乱に対する影響を低減できる等の点で好ましい。
また、基板１２の厚さを５ｍｍ以下とすることにより、良好な可撓性を有する画像形成媒体１０が得られる、塗布や印刷などを行う装置への適用性が良い等の点で好ましい。

［第１酸化物層］
基板１２の上には、第１酸化物層１４が形成されている。
第１酸化物層１４は、金属酸化物からなる層で、後述する第１金属電極１６を形成する金属の酸化物からなる層である。従って、形成材料としては、第１金属電極１６に利用される金属の酸化物が好適に例示される。

第１酸化物層１４の厚さは、十分な厚さの第１金属電極１６を埋設できる厚さを、画像形成媒体１０の大きさや厚さ等に応じて、適宜、設定すればよい。
本発明者の検討によれば、第１酸化物層１４の厚さは、０．０１〜１０００μｍが好ましく、０．１〜１００μｍがより好ましい。
第１酸化物層１４の厚さを０．０１μｍ以上とすることにより、後述する金属化による第１金属電極１６の形成を行った際に回路機能の実現に適した低抵抗が得られる等の点で好ましい。
また、第１酸化物層１４の厚さを１０００μｍ以下とすることにより、良好な可撓性を有する画像形成媒体１０が得られる等の点で好ましい。

第１酸化物層１４には、一部を第１酸化物層１４の表面に露出して、第１金属電極１６が埋設される。第１金属電極１６は、第１酸化物層１４の第２酸化物層１８側の表面に、一部を露出する。
第１金属電極１６に関しては、後に詳述する。

［第２酸化物層（発熱層）］
第１酸化物層１４の上には、第２酸化物層１８が形成される。第２酸化物層１８は、金属酸化物からなる層で、後述する第２金属電極２０を形成する金属の酸化物からなる層である。従って、形成材料としては、第２金属電極２０に利用される金属の酸化物が好適に例示される。
第２酸化物層１８は、金属酸化物からなるものである。従って、通電することによって発熱する。図示例の画像形成媒体１０においては、第２酸化物層１８の第１金属電極１６と第２金属電極２０との間の領域が、発熱層（発熱抵抗体層）として作用する。言い換えれば、画像形成媒体１０においては、厚さ方向において、第２酸化物層１８の、第２金属電極２０よりも第１酸化物層１４側の領域が、発熱層として作用する。

ここで、発熱層として作用する第２酸化物層１８の形成材料は、必要な温度まで低エネルギで到達できる能力を有することが好ましい。この点に関しては、後述する金属酸化物層４２の形成材料に関しても、同様である。
発熱量は、『電圧×電流』で定まり、その電流は『電圧／抵抗』で定まる。従って、発熱量は『電圧²／抵抗』ということになる。すなわち、第２酸化物層１８は、抵抗値が低ければ低いほど良い。しかしながら、第２酸化物層１８の抵抗値が、第１金属電極１６および第２金属電極２０の抵抗値に比べて低いと、第１金属電極１６等が発熱してしまう。
この点を考慮すると、発熱層として作用する第２酸化物層１８の抵抗値は、第１金属電極１６および第２金属電極２０の抵抗値（配線抵抗）の２倍以上が好ましく、５倍以上がより好ましく、１０倍以上が特に好ましい。
逆に、発熱層として作用する第２酸化物層１８の抵抗値が高すぎると、発熱に高い電圧が必要になり、画像形成のコストが上がったり、絶縁破壊の可能性が高まったりする。
この点を考慮すると、第２酸化物層１８の抵抗値は、第１金属電極１６および第２金属電極２０の抵抗値の１００００００倍以下が好ましく、１０００００倍以下が好ましく、１００００倍以下が特に好ましい。
第２酸化物層１８の抵抗値が、第１金属電極１６および第２金属電極２０の抵抗値の２倍未満では、十分な発熱が得られない場合があり、また、第１金属電極１６等が発熱してしまう場合がある。逆に、第２酸化物層１８の抵抗値が第１金属電極１６および第２金属電極２０の抵抗値の１００００００倍を超えると、高い電圧をかけないと発熱せず消費電力が高くなってしまい、絶縁破壊の可能性も高まる。

第２酸化物層１８の厚さは、十分な厚さの後述する第２金属電極２０を埋設でき、かつ、発熱層として作用する第２金属電極２０よりも第１酸化物層１４側の領域が、発熱層として作用できる厚さを、適宜、設定すればよい。
後述するが、本発明の画像形成媒体１０においては、発熱層の厚さは０．０１〜１０００μｍが好ましく、第２金属電極２０の厚さは０．０１〜１０００μｍが好ましい。
従って、第２酸化物層１８の厚さは、０．０２〜２０００μｍが好ましい。

第２酸化物層１８には、一部を第２酸化物層１８の表面に露出して、第２金属電極２０が埋設される。第２金属電極２０は、第２酸化物層１８の感熱発色層２４側の表面に、一部を露出する。
第２金属電極２０に関しては、後に詳述する。

［感熱発色層］
第２酸化物層１８の上には、感熱発色層２４が設けられる。第２酸化物層１８の上とは、すなわち第２金属電極２０の上である。
感熱発色層２４は、加熱によって発色する層である。本発明の画像形成媒体１０において、感熱発色層２４は、感熱紙（感熱記録紙）、感熱フィルム（感熱記録フィルム）、昇華転写フィルム、熱転写フィルム等、加熱によって発色して、画像（可視像）を形成可能な公知のシート状物（フィルム状物）が、各種、利用可能である。
また、感熱発色層２４は、加熱によって発色する公知の色素を分散してなる塗料を、第２酸化物層１８に塗布して、乾燥することによって形成してもよい。

また、感熱発色層２４は、８０〜８００℃で発色するのが好ましく、１００〜４００℃で発色するのがより好ましく、１２０〜２５０℃で発色するのが特に好ましい。
感熱発色層２４の発色温度を８０℃以上とすることにより、常温での発色を防止して画像形成媒体１０の保存性を向上できる等の点で好ましい。また、感熱発色層２４の発色温度を８００℃以下とすることにより、画像形成に必要なエネルギを低減できる、画像形成の際に基板１２等を損傷して画質が劣化することを防止できる等の点で好ましい。

なお、図示例の画像形成媒体１０においては、第２金属電極２０が露出する第２酸化物層１８の上に感熱発色層２４を設けている。すなわち、感熱発色層２４は、金属電極に、直接接触している。
本発明の画像形成媒体は、この構成以外にも、例えば、基板１２と感熱発色層２４とを入れ換えた構成であってもよい。
しかしながら、感熱発色層２４の発色効率を向上するためにも、図示例のように、感熱発色層２４は、金属電極に、直接接触しているのが好ましい。

また、感熱発色層２４は、剥離可能にしてもよい。
これにより、画像を形成した感熱発色層２４を剥離して、新しい感熱発色層２４を設けることで、画像形成媒体１０のリサイクルが可能になる。

［第１金属電極および第２金属電極］
前述のように、第１酸化物層１４には、一部を第１酸化物層１４の表面に露出して、複数の第１金属電極１６が埋設される。
他方、第１酸化物層１４の上に形成される第２酸化物層１８には、一部を第２酸化物層１８の表面に露出して、複数の第２金属電極２０が埋設される。

第１金属電極１６は、一方向に延在して、この延在方向と直交する方向に所定の間隔で配列される。なお、第１金属電極１６は、図２では紙面に垂直方向に延在する。
他方、第２金属電極２０は、第１金属電極１６の配列方向に延在して、第１金属電極１６の延在方向に所定の間隔で配列される。言い換えれば、第２金属電極２０は、第１金属電極１６の延在方向と直交する方向に延在して、自身の延在方向と直交する方向に所定の間隔で配列される。

すなわち、第１金属電極１６と第２金属電極２０とは、第２酸化物層１８の第２金属電極２０よりも第１酸化物層１４側の領域を挟んで、図３に示すように、互いに直交するｘ−ｙのマトリスク状の電極を構成する。
また、画像形成媒体１０においては、第１金属電極１６と第２金属電極２０との交点が、画像を形成する画素となる。
さらに、第２酸化物層１８の第１金属電極１６と第２金属電極２０との間の領域が、発熱層として作用する。

このような本発明の画像形成媒体１０は、第１金属電極１６および第２金属電極２０に通電することにより、第１金属電極１６と第２金属電極２０との交点すなわち画素において、第１金属電極１６と第２金属電極２０との間の第２酸化物層１８に通電する。
第２酸化物層１８は、金属酸化物であり、通電によって発熱する。この熱が第２金属電極２０によって伝播されて、感熱発色層２４を加熱し、第１金属電極１６と第２金属電極２０との交点に対応する位置の感熱発色層２４が発色する。

従って、本発明の画像形成媒体１０によれば、例えば本発明の画像形成方法によって、形成する画像に応じて、画像を形成する画素に対応する第１金属電極１６および第２金属電極２０に、順次、通電することにより、記録ヘッドなどを有する画像形成装置（プリンタ）を用いることなく、画像を形成して、可視像を記録したプリント（ハードコピー）を作製できる。
また、後述するが、本発明によれば、高精細な第１金属電極１６と第２金属電極２０を、高精度に形成できるので、高精細な画像を高精度に形成できる。

なお、図１に示す画像形成媒体１０は、第１金属電極１６と第２金属電極２０とが、第２酸化物層１８の面方向で互いに直交するように形成されている。しかしながら、本発明は、これ以外にも、各種の構成が利用可能である。
例えば、第１金属電極１６と第２金属電極２０とが４５°の角度で交差するものであってもよく、あるいは、第１金属電極１６と第２金属電極２０とが３０°の角度で交差するものであってもよい。
すなわち、本発明は、第１金属電極１６同士が互いに平行、かつ、第２金属電極２０同士が互いに平行で、さらに、第２酸化物層１８の面方向に、第１金属電極１６と第２金属電極２０とが交差してマトリクス状の電極を形成するものであれば、各種の構成が利用可能である。なお、第２酸化物層１８の面方向とは、すなわち、第１酸化物層１６および基板１２の面方向である。
なお、本発明においては、第１金属電極１６同士は、互いに平行でなくても、第２酸化物層１８の面方向で交差しなければ、平行であると見なす。この点に関しては、第２金属電極２０同士でも、同様である。

第１金属電極１６および第２金属電極２０の形成材料は、酸化物を形成可能な金属が、各種、利用可能である。
具体的には、銅、銀、クロム、亜鉛、スズ、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、鉛、金、鉄、マグネシウム等が例示される。中でも、酸化物も含めて安価で入手し易い等の点で、銅、銀、クロム、亜鉛、スズ、アルミニウム、ニッケル、コバルト等は、好適に例示される。その中でも、安定性の面で、銅、銀、ニッケル、コバルト等は、特に好適に利用される。

なお、第１金属電極１６および第２金属電極２０の形成材料は、同じでも、異なってもよい。すなわち、第１酸化物層１４および第２酸化物層１８の形成材料は、同じでも、異なってもよい。

第１金属電極１６および第２金属電極２０の厚さは、画像形成媒体１０の大きさや厚さ、金属電極の形成間隔等に応じて、適宜、設定すればよい。
本発明者の検討によれば、第１金属電極１６および第２金属電極２０の厚さは、０．００１〜１０００μｍが好ましく、０．０１〜１００μｍがより好ましく、０．１〜１０μｍがさらに好ましい。
第１金属電極１６および第２金属電極２０の厚さを０．００１μｍ以上とすることにより、断線を好適に防止できる、回路特性に対して低抵抗が得られる等の点で好ましい。
また、第１金属電極１６および第２金属電極２０の厚さを１０００μｍ以下とすることにより、可撓性の良好な画像形成媒体が得られる等の点で好ましい。

ここで、画像形成媒体１０（画像形成媒体４０）においては、第２金属電極２０の厚さは、発熱層と感熱発色層２４との距離となる。
発熱層と感熱発色層２４との距離が遠すぎると、熱が逃げて効率的な画像形成ができなくなる。この点を考慮すると、発熱層と感熱発色層２４との距離は、１０００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以下が特に好ましい。
また、発熱層と感熱発色層２４との距離が近すぎると、感熱発色層２４が酸化物からの成分で変性し保存性が悪くなる。この点を考慮すると、発熱層と感熱発色層２４との距離は、０．００１μｍ以上が好ましく、０．０１μｍ以上がより好ましく、０．１μｍ以上が特に好ましい。
発熱層と感熱発色層２４との間、発熱層と第２金属電極２０との間、第２金属電極２０と感熱発色層２４との間等には、樹脂などの絶縁性材料を入れることが好ましい。発熱層と感熱発色層２４との間に絶縁性材料を入れることにより、感熱発色層２４が酸化物からの成分で変性し保存性が悪くなることを防止できる。発熱層と第２金属電極２０との間に絶縁性材料を入れることにより、発熱層と第２金属電極２０との間における化学的な相互作用を抑えることができる。さらに、第２金属電極２０と感熱発色層２４との間に絶縁性材料を入れることにより、第２金属電極２０を酸化などの劣化から守ることができる。

なお、図１や図２に示すように、第１金属電極１６および第２金属電極２０の厚さが均一では無い場合には、第１金属電極１６および第２金属電極２０の厚さは、最も厚い位置の厚さとする。

第１金属電極１６および第２金属電極２０の抵抗値は、同じ程度が好ましい。具体的には、第１金属電極１６および第２金属電極２０の抵抗値は、一方の抵抗値が他方の抵抗値の０．５〜２倍程度とするのが好ましい。
ここで、画像形成エリアが長方形の場合、第１金属電極１６および第２金属電極２０の太さ、厚さおよび形成材料を同じにすると、抵抗値が変わってしまう。そのため、画像形成エリアが長方形の場合、長辺と同方向に延在する金属電極は、太くする、および／または、厚くすることにより、第１金属電極１６と第２金属電極２０との抵抗値を同じ程度にするのが好ましい。従って、この場合、後述する図４に示す、感熱発色層２４に近い側の第２金属電極２０を太くする態様においては、第２金属電極２０の延在方向を長方形の長辺側とするのが好ましい。
第１金属電極１６と第２金属電極２０との抵抗値を同程度にするためには、第１金属電極１６および第２金属電極２０の太さおよび厚さは、一方を他方の０．１〜１０倍とするのが好ましく、０．５〜２倍とするのがより好ましい。

また、第１金属電極１６および第２金属電極２０の間隔、すなわち画素ピッチは、１〜１０００００μｍが好ましく、５〜１００００μｍがより好ましく、１０〜１０００μｍがさらに好ましい。
第１金属電極１６および第２金属電極２０の間隔を１μｍ以上とすることにより、各画素の発熱が周辺画素に与える影響を低減して鮮鋭度が高い画像が得られる等の点で好ましい。
また、第１金属電極１６および第２金属電極２０の間隔を１０００００μｍ以下とすることにより、高精細な画像形成が可能になる等の点で好ましい。
なお、第１金属電極１６および第２金属電極２０の間隔とは、各金属電極の配列方向の中心と中心との距離である。

従って、第１金属電極１６および第２金属電極２０の幅は、画像形成媒体１０の大きさに応じて、金属電極の間隔を１〜１０００００μｍにできる幅を、適宜、設定するのが好ましい。第１金属電極１６および第２金属電極２０の幅とは、第１金属電極１６および第２金属電極２０の配列方向の大きさである。

ここで、本発明においては、感熱発色層２４に近い金属電極、すなわち、図示例の画像形成媒体１０においては、図４に概念的に示すように、第２金属電極２０を、第１金属電極１６よりも太くするのが好ましい。
すなわち、本発明の画像形成媒体１０においては、図４に概念的に示すように、第１金属電極１６と第２金属電極２０との交点で形成される画素ｐの形状を、感熱発色層２４に近い側の第２金属電極２０の延在方向に細い形状とするのが好ましい。

第２酸化物層１８が発生した熱は、第２金属電極２０に伝播されて感熱発色層２４を加熱し、感熱発色層２４が発色する。ここで、第２金属電極２０は、金属であるため、熱が伝播し易い。そのため、第２金属電極２０は、第２酸化物層１８が発生した熱を、第２金属電極２０の延在方向にも伝播して、この延在方向に画素ｐを超える領域の感熱発色層２４も発色させてしまう。
これに対して、図４に示すように、画素ｐの形状を、感熱発色層２４に近い側の第２金属電極２０の延在方向に細い形状とすることで、画素ｐ以外の領域が発色することによる画像のにじみを抑制できる。

前述のように、図示例の画像形成媒体１０では、第２酸化物層１８の第２金属電極２０よりも第１酸化物層１４側の領域が発熱層として作用する。言い換えれば、第２金属電極２０と第１金属電極１６との間の第２酸化物層１８が、発熱層として作用する。
本発明の画像形成媒体１０において、この発熱層の厚さも、画像形成媒体１０の大きさや厚さ、金属電極の形成間隔等に応じて、適宜、設定すればよい。
本発明者の検討によれば、発熱層の厚さは、０．０１〜１０００μｍが好ましく、０．０５〜１００μｍがより好ましく、０．１〜１０μｍがさらに好ましい。
発熱層の厚さを０．０１μｍ以上とすることにより、第１金属電極１６と第２金属電極２０とのショートを確実に防止できる、回路に必要な低抵抗性を発現できる等の点で好ましい。
また、発熱層の厚さを１０００μｍ以下とすることにより、第１金属電極１６と第２金属電極２０との交点において確実に発熱層に通電を行うことができる、可撓性の良好な画像形成媒体１０が得られる等の点で好ましい。

図３に示すように、画像形成媒体１０は、配線３０および配線３２によって、制御部３４に接続される。具体的には、画像形成媒体１０において、第１金属電極１６は配線３０によって、第２金属電極２０は配線３２によって、共に、制御部３４に接続される。

配線３０および配線３２は、タッチパネル式のタブレット端末や、いわゆるスマートフォンなど、ｘ−ｙのマトリクス電極を利用する各種の装置で利用されている公知の方法で、第１金属電極１６および第２金属電極２０と、制御部３４とを電気的に接続する。

制御部３４は、それぞれの第１金属電極１６および第２金属電極２０の個々に通電することにより、画像形成媒体１０の感熱発色層２４を発色させて、画像を形成させる。
制御部３４は、一例として、画像（画像データ／画像情報）の取得手段や、配線を介して金属電極に通電するための制御ＩＣ（ドライバ）等を有して構成される。

画像の取得手段は、ＩＣタグ等で利用されているＲＦＩＤ（Radio frequency identification）を利用する方法や、タブレット端末、スマートフォン、パーソナルコンピュータ等の画像供給源と電気的に接続するためにコネクタを利用する方法等、無線通信や有線での情報転送を利用する公知の方法で、画像を取得する。
同様に、制御ＩＣも、ＲＦＩＤで用いられるような無線給電による電力や、有線での接続によって取得した電力を利用して、公知の方法で各第１金属電極１６および第２金属電極２０に通電する。

以下、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）を参照して、本発明の製造方法による画像形成媒体１０の製造方法の一例を説明する。
なお、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）において、左側は、図２と同様の断面図であり、右側は上面図である。また、構成を明確に示すために、図２と同様、左側の断面図においては、金属電極のみにハッチを付し、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）の右側の上面図でも、同様に、金属電極にハッチを付す。

まず、図５（Ａ）に示すように、基板１２の表面に、第１酸化物層１４を形成する。
第１酸化物層１４の形成方法は、第１酸化物層１４の形成材料に応じた、公知の方法が、各種、利用可能である。
一例として、金属酸化物を含有するインクや、金属酸化物をバインダに分散した塗料を塗布して、乾燥する方法が例示される。この際において、インクや塗料は、市販品を利用してもよい。また、スパッタリングやプラズマＣＶＤなどの気相堆積法（気相成膜法）によって、基板１２の表面に第１酸化物層１４を形成する方法も利用可能である。
さらに、シート状（板状／フィルム状）の金属酸化物を用意して、これを公知の方法で基板１２の表面に貼着することにより、第１酸化物層１４を形成してもよい。

次いで、第１酸化物層１４の表面をライン状に還元することにより、図５（Ｂ）に示すように、一部を表面に露出して第１酸化物層１４に埋設される、一方向に延在する複数の第１金属電極１６を所定間隔で形成する。
第１酸化物層１４の還元は、各種の方法が利用可能である。好ましい方法として、光照射によって、第１酸化物層１４をライン状に還元して、第１金属電極１６を形成する方法が例示される。
光照射の方法も、公知の方法が利用可能である。一例として、レーザ光による走査露光によって、第１酸化物層１４をライン状に還元して、第１金属電極１６を形成する方法が例示される。また、ステッパのような縮小投影露光や、遮光マスクを用いる露光方法等、半導体製造におけるフォトリソグラフィで利用される露光方法によって、第１酸化物層１４をライン状に還元して、第１金属電極１６を形成する方法も、好適に利用可能である。

本発明においては、このように金属酸化物に光を照射して還元することで第１金属電極１６および第２金属電極２０を形成できるので、安価かつ簡易に、高精細な金属電極を高精度に形成できる。
前述のように、特許文献１や特許文献２に示される画像形成媒体も、プリンタ等を用いることなく、画像を形成できる。しかしながら、特許文献１や特許文献２に示される画像形成媒体では、金属等の導電性材料の蒸着や印刷によってマトリクス状の電極を形成する必要が有る。
これに対して、本発明の画像形成媒体は、光照射によってマトリクス状の電極を形成できるので、安価かつ簡易にマトリクス状の電極を形成できる。しかも、レーザ光による走査や投影露光等によって電極を形成できるので、高精細なマトリスク電極を高精度に形成できる。

次いで、図５（Ｃ）に示すように、第１金属電極１６を形成した第１酸化物層１４の上に、第２酸化物層１８を形成する。第２酸化物層１８は、第１酸化物層１４と同様に形成すればよい。
次いで、図５（Ｄ）に示すように、第２酸化物層１８の表面を第１金属電極１６と直交するライン状に還元することで、一部を表面に露出して第２酸化物層１８に埋設される、第１金属電極１６と直交する方向に延在する第２金属電極２０を、所定間隔で形成する。第２金属電極２０の形成は、第１金属電極１６と同様に行えばよい。
さらに、図２に示すように、第２金属電極２０を形成した第２酸化物層１８の上に、感熱発色層２４を貼着することにより、画像形成媒体１０を作製する。感熱発色層２４の貼着は、公知の方法で行えばよい。

図１等に示す画像形成媒体１０は、第１酸化物層１４に埋設される第１金属電極１６と、第１酸化物層１４とは異なる第２酸化物層１８に埋設される第２金属電極２０とを有するものである。
しかしながら、本発明は、これ以外にも、各種の構成が利用可能である。
図６に、その一例を概念的に示す。なお、図６に示す画像形成媒体４０は、図１等に示す画像形成媒体１０と同じ部材を多用するので、同じ部材には同じ符号を付し、以下の説明は、異なる点を主に行う。

図６に示す画像形成媒体４０は、基本的に、基板１２と、金属酸化物層４２と、第１金属電極１６と、第２金属電極２０と、感熱発色層２４とを有して構成される。
この画像形成媒体４０は、１つの金属酸化物層４２に、互いに直交する第１金属電極１６と、第２金属電極２０を形成したものである。
すなわち、金属酸化物層４２の一方の表面に一部を露出して、金属酸化物層４２の表面側に埋設される、一方向に延在する複数の第１金属電極１６を所定間隔で有する。また、同じ金属酸化物層４２の他方の表面に一部を露出して、金属酸化物層４２の、この表面側に埋設される、第１金属電極１６と直交する方向に延在する複数の第２金属電極２０を所定間隔で有する。
従って、この画像形成媒体４０では、金属酸化物層４２の第１金属電極１６と第２金属電極２０との間の領域が、発熱層（発熱抵抗体層）として作用する。

このような画像形成媒体４０も、基本的に、図１等に示す画像形成媒体１０と同様に作製できる。
すなわち、シート状の金属酸化物層４２を用意して、その一面をライン状に還元することで、金属酸化物層４２に埋設される、一方向に延在する第１金属電極１６を所定間隔で形成する。
次いで、金属酸化物層４２の他方の面を、第１金属電極１６と直交する方向に延在するライン状に還元することで、金属酸化物層４２に埋設される、第１金属電極１６と直交する方向に延在する第２金属電極２０を所定間隔で形成する。

次いで、第１金属電極１６および第２金属電極２０を形成した金属酸化物層４２を基板１２に貼着する。
さらに、金属酸化物層４２の基板１２とは逆側の表面に感熱発色層２４を貼着することにより、画像形成媒体４０を作製する。

以上、本発明の画像形成媒体、画像形成媒体の製造方法および画像形成方法について詳細に説明したが、本発明は、上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。

以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明の画像形成媒体および画像形成媒体の製造方法について、より詳細に説明する。

［実施例］
図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示す方法で、図１や図２に示すような画像形成媒体１０を作製した。

ポリイミド製の基板１２を準備した。
この基板１２の表面に、酸化銅インク（Nova Centrix社製）をブレード塗布して乾燥し、図５（Ａ）に示すように、厚さ２０μｍの第１酸化物層１４を形成した。
第１酸化物層１４をレーザビームで走査露光することによって、第１酸化物層１４を形成する酸化銅を還元して、図５（Ｂ）に示すように、一方向に延在する銅製の第１金属電極１６を形成した。第１金属電極１６は、幅０．２ｍｍ、間隔０．４ｍｍ、厚さを約１８μｍとした。

第１金属電極１６を形成した第１酸化物層１４の表面に、同じ酸化銅インクをブレード塗布して乾燥し、図５（Ｃ）に示すように、厚さ２０μｍの第２酸化物層１８を形成した。
第２酸化物層１８をレーザビームで走査露光することによって、第２酸化物層１８を形成する酸化銅を還元して、図５（Ｄ）に示すように、第１金属電極１６と直交する方向に延在する銅製の第２金属電極２０を形成した。第２金属電極は、幅０．２ｍｍ、間隔０．４ｍｍ、厚さを約１８μｍとした。従って、第２酸化物層１８において、第２金属電極２０が形成されない厚さ２μｍの領域が、発熱層としての作用を発現する。

さらに、第２金属電極２０を形成した第２酸化物層１８の上に、感熱発色層２４として、一般的な感熱紙を密着して貼着して、図１や図２に示すような画像形成媒体１０を作製した。

任意の画像パターンを想定して、作製した画像形成媒体１０の画像パターンに対応する画素の第１金属電極１６および第２金属電極２０に、順次、通電した。
その結果、感熱発色層２４に、想定した画像パターンを形成することができた。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。

簡易なプリントの作製が要求される各種の用途に、好適に利用可能である。

１０，４０ 画像形成媒体
１２ 基板
１４ 第１酸化物層
１６ 第１金属電極
１８ 第２酸化物層
２０ 第２金属電極
２４ 感熱発色層
３０，３２ 配線
４２ 金属酸化物層

Claims (14)

1. 一方向に延在し、かつ、互いに平行な、複数の第１金属電極と、
   前記第１金属電極が埋設される、前記第１金属電極を構成する金属の酸化物からなる第１酸化物層と、
   一方向に延在し、かつ、互いに平行な、前記第１酸化物層の面方向に前記第１電極と交差する複数の第２金属電極と、
   前記第２金属電極が埋設される、前記第２金属電極を構成する金属の酸化物からなる第２酸化物層と、
   前記第１金属電極または第２金属電極の上に設けられる感熱発色層とを有し、
   前記第２金属電極は、前記第２酸化物層によって前記第１金属電極と離間されるものであることを特徴とする画像形成媒体。
2. 前記第１金属電極および第２金属電極のうち、上に前記感熱発色層が設けられる側の金属電極は、他方の金属電極より太い請求項１に記載の画像形成媒体。
3. 前記感熱発色層は、前記第１金属電極または第２金属電極に、直接、接触して設けられる請求項１または２に記載の画像形成媒体。
4. 前記第１酸化物層および第２酸化物層が１層の酸化物層で構成され、
   前記１層の酸化物層の一面に前記第１金属電極が埋設され、前記１層の酸化物層の第１金属電極が埋設される面の逆側の面に、前記第２金属電極が埋設される請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成媒体。
5. 前記第２酸化物層の抵抗値が、前記第１金属電極および第２金属電極の２〜１００００００倍である請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成媒体。
6. 前記第２酸化物層の第１金属電極と第２金属電極との間の領域の厚さが０．０１〜１０００μｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成媒体。
7. 前記第２酸化物層の厚さが０．０２〜２０００μｍである請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成媒体。
8. 前記第１金属電極および第２金属電極は、一方の抵抗値が他方の抵抗値の０．５〜２倍である請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成媒体。
9. 金属酸化物からなる第１酸化物層の一面において、前記金属酸化物を還元することによって、一方向に延在し、かつ、互いに平行な、複数の第１金属電極を形成する工程、
   前記第１酸化物層の第１金属電極の形成面に、金属酸化物からなる第２酸化物層を形成する工程、
   前記第２酸化物層の表面において、前記金属酸化物を還元することによって、一方向に延在し、かつ、互いに平行な、前記第２酸化物層の面方向に前記第１電極と交差する複数の第２金属電極を形成する工程、および、
   前記第１酸化物層または第２酸化物層の表面に、感熱発色層を設ける工程、を有することを特徴とする画像形成媒体の製造方法。
10. 前記感熱発色層を、前記第２酸化物層の表面に設ける請求項９に記載の画像形成媒体の製造方法。
11. 金属酸化物からなる酸化物層の一面において、前記金属酸化物を還元することによって、一方向に延在し、かつ、互いに平行な、複数の第１金属電極を形成する工程、
    前記酸化物層の第１金属電極を形成した面と逆側の面において、前記金属酸化物を還元することによって、一方向に延在し、かつ、互いに平行な、前記酸化物層の面方向に前記第１電極と交差する複数の第２金属電極を形成する工程、および、
    前記酸化物層の一方の面に、感熱発色層を設ける工程、を有することを特徴とする画像形成媒体の製造方法。
12. 前記金属酸化物の還元を、光照射によって行う請求項９〜１１のいずれか１項に記載の画像形成媒体の製造方法。
13. 前記第１金属電極および第２金属電極の形成において、前記感熱発色層に近い側の金属電極は、他方の金属電極よりも太くなるように形成する請求項９〜１２のいずれか１項に記載の画像形成媒体の製造方法。
14. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成媒体の第１金属電極および第２金属電極に、形成する画像に応じて、順次、通電することにより、前記第２酸化物層の第１金属電極と第２金属電極との間の領域を発熱させて、前記感熱発色層を発色させる画像形成方法。

Images