JPH03211065A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、電圧印加によりインクの付着性を変化させて
画像形成を行う画像形成方法及び画像形成装置に関する
ものである。
画像形成を行う画像形成方法及び画像形成装置に関する
ものである。
[従来の技術]
従来からコンピューター等の記録用周辺機器としては、
各種の記録方法を用いたプリンタ、例えばレーザービー
ム・プリンタ、インクジェット・プリンタ、感熱転写プ
リンタ、ワイヤートッド・プリンタやデイジ−ホイル・
ブリンクが知られている。
各種の記録方法を用いたプリンタ、例えばレーザービー
ム・プリンタ、インクジェット・プリンタ、感熱転写プ
リンタ、ワイヤートッド・プリンタやデイジ−ホイル・
ブリンクが知られている。
本出願人も、インクにパターン状の粘着性を化学的に付
与し、このインクの粘着性−非粘着性の差を利用して記
録を行う記録方法を先に提案した(特開昭63−302
79号)。
与し、このインクの粘着性−非粘着性の差を利用して記
録を行う記録方法を先に提案した(特開昭63−302
79号)。
しかしながら、上記の記録方法は、多量印刷にはコスト
面等で適していない。
面等で適していない。
多量印刷に適したものとしては、従来から平版印刷法、
凸版印刷法やグラビヤ印刷法などがあるが、版の作成に
複雑な工程を要したり、インクのパターニングに湿し水
を必要とするなど、取扱いが非常に面倒であった。また
、インクの付着性が気温や湿度に影響を受は易く、環境
安定性に欠けた。このため、これまでの印刷技術をコン
ピュータ等の記録用周辺機器に適用するには困難な面が
多い。
凸版印刷法やグラビヤ印刷法などがあるが、版の作成に
複雑な工程を要したり、インクのパターニングに湿し水
を必要とするなど、取扱いが非常に面倒であった。また
、インクの付着性が気温や湿度に影響を受は易く、環境
安定性に欠けた。このため、これまでの印刷技術をコン
ピュータ等の記録用周辺機器に適用するには困難な面が
多い。
本出願人は、インクに電圧印加することによりインクの
粘着性を変化させて印刷を行う印刷方法を先に提案した
(特願昭63−251465号)。
粘着性を変化させて印刷を行う印刷方法を先に提案した
(特願昭63−251465号)。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、前述したインクに電圧を与えて粘着性を
変化させて印刷をする印刷方法には、まだ改良の余地が
あった。すなわち、この印刷方法では、印刷時間が長時
間にわたると、印刷中にインクの物性が徐々に変化し、
インクの電気抵抗率が徐々に上昇したり、あるいはイン
クの粘度が増加して、インクの粘着性変化が安定して行
われなくなる場合があった。
変化させて印刷をする印刷方法には、まだ改良の余地が
あった。すなわち、この印刷方法では、印刷時間が長時
間にわたると、印刷中にインクの物性が徐々に変化し、
インクの電気抵抗率が徐々に上昇したり、あるいはイン
クの粘度が増加して、インクの粘着性変化が安定して行
われなくなる場合があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、インク物
性の経時的変化を防ぎ、印刷を長時間安定して行うこと
ができる画像形成方法及び画像形成装置を提供すること
を目的とする。
性の経時的変化を防ぎ、印刷を長時間安定して行うこと
ができる画像形成方法及び画像形成装置を提供すること
を目的とする。
本発明の画像形成方法は、印加電圧の極性に応じて付着
力が変化する記録材を、一対のN極間に供給する工程と
、 前記一対の電極間に電圧を印加する工程と、前記記録材
に、前記記録材を構成する成分を付与する工程とを有す
ることを特徴とするものである。
力が変化する記録材を、一対のN極間に供給する工程と
、 前記一対の電極間に電圧を印加する工程と、前記記録材
に、前記記録材を構成する成分を付与する工程とを有す
ることを特徴とするものである。
更に、本発明の画像形成方法は、少なくとも方の電極に
導電部と絶縁部とからなるパターンが形成されている一
対の電極間に、印加電圧の極性に応じて付着性が変化す
る記録材を供給する工程と、前記一対の電極間に電圧を
印加し、前記パターンの形成された電極上に前記パター
ンに応じて前記記録材を付着させる工程と、前記記録材
に、前記記録材を構成する成分を付与する工程とを有す
ることを特徴とするものである。
導電部と絶縁部とからなるパターンが形成されている一
対の電極間に、印加電圧の極性に応じて付着性が変化す
る記録材を供給する工程と、前記一対の電極間に電圧を
印加し、前記パターンの形成された電極上に前記パター
ンに応じて前記記録材を付着させる工程と、前記記録材
に、前記記録材を構成する成分を付与する工程とを有す
ることを特徴とするものである。
また、本発明の画像形成装置は、少なくとも−方の電極
に導電部と絶縁部とからなるパターンが形成されている
一対の電極と、前記一対の電極に記録材を供給する記録
材供給手段と、目II記一対の電極に電圧を印加する電
圧印加手段と、前記記録材に、前記記録材を構成する成
分を付与するインク成分付与手段とを有するものである
。
に導電部と絶縁部とからなるパターンが形成されている
一対の電極と、前記一対の電極に記録材を供給する記録
材供給手段と、目II記一対の電極に電圧を印加する電
圧印加手段と、前記記録材に、前記記録材を構成する成
分を付与するインク成分付与手段とを有するものである
。
本発明者らは、電圧印加に応じて付着性が変化するイン
クを用いた画像形成方法で、インク物性の経時的変化に
より生ずる転写画像の劣化について鋭意研究した結果、
インク物性変化が、印刷工程中にインクから水やその他
、インクを構成する成分が、揮発や電圧印加により失わ
れることに起因していることを見い出した。特に、水の
失われたインクは、電気抵抗が上昇し、インクの粘度が
増加するため、インクの付着転写特性が変化し、その結
果、記録画像を劣化させる。
クを用いた画像形成方法で、インク物性の経時的変化に
より生ずる転写画像の劣化について鋭意研究した結果、
インク物性変化が、印刷工程中にインクから水やその他
、インクを構成する成分が、揮発や電圧印加により失わ
れることに起因していることを見い出した。特に、水の
失われたインクは、電気抵抗が上昇し、インクの粘度が
増加するため、インクの付着転写特性が変化し、その結
果、記録画像を劣化させる。
以上のことを本発明者らは見い出し1本発明をするに至
った。
った。
本発明の画像形成方法は、インクに一対の電極により電
圧印加したときに、付着性を有するインクが電極に付着
しなくなったり、あるいは付着性のないインクが電極に
付着するようになったりする性質を利用して、一方の電
極を版とすることにより画像を形成する。
圧印加したときに、付着性を有するインクが電極に付着
しなくなったり、あるいは付着性のないインクが電極に
付着するようになったりする性質を利用して、一方の電
極を版とすることにより画像を形成する。
以下、図面を参照して本発明を説明する。
第1図において、インク相持ロールlは円筒形状を有し
矢印へ方向へ回転する部材である。
矢印へ方向へ回転する部材である。
ロールIは、アルミニウム、銅、ステンレスなどの導電
体で形成するのが好ましい。、インク相持ロールlの表
面(円筒面)上には、矢印E方向に回転するコーティン
グロール9により、記録材であるインク2が供給され、
均一の厚みに形成される。このロール1のインク担持面
たる表面を構成する材料としては、(矢印へ方向への回
転によるインク2の搬送により)その表面上に所望のイ
ンク2の層を形成することが可能な材であり具体的には
、ステンレス等の金属からなる導電体が好ましい。イン
ク担持ロール1は、直流電源103の一端に接続されて
いる。
体で形成するのが好ましい。、インク相持ロールlの表
面(円筒面)上には、矢印E方向に回転するコーティン
グロール9により、記録材であるインク2が供給され、
均一の厚みに形成される。このロール1のインク担持面
たる表面を構成する材料としては、(矢印へ方向への回
転によるインク2の搬送により)その表面上に所望のイ
ンク2の層を形成することが可能な材であり具体的には
、ステンレス等の金属からなる導電体が好ましい。イン
ク担持ロール1は、直流電源103の一端に接続されて
いる。
このような材料からなるインク担持ロール1の表面は、
平滑面であってもよいが、インク2の搬送、担持性をよ
り高める点からは、適度に粗面化(例えばJIS B
0601による粗面度IS程度に)されている方が好ま
しい。
平滑面であってもよいが、インク2の搬送、担持性をよ
り高める点からは、適度に粗面化(例えばJIS B
0601による粗面度IS程度に)されている方が好ま
しい。
インク担持ロール1の表面上のインク2には、版ロール
3に巻かれた版4が接している。版ロール3は、ロール
1とは逆に矢印B方向に回転している。版4は、例えば
第2図に示すように、金属等の導電性材料からなる基材
4a上に絶縁材料からなる所望のパターン4bが設けら
れている。
3に巻かれた版4が接している。版ロール3は、ロール
1とは逆に矢印B方向に回転している。版4は、例えば
第2図に示すように、金属等の導電性材料からなる基材
4a上に絶縁材料からなる所望のパターン4bが設けら
れている。
基材4aの材料としては、アルミニウム、銅。
ステンレス、白金7金、クロム、ニッケル、りんせい銅
、炭素などや、導電ポリマーあるいは各種ポリマー中に
金属フィラーを分散させたものが用いられる。パターン
4bの材料としては、熱転写記録材料(主にワックスや
樹脂)、電子写真のトナー、ビニル系ポリマー及び天然
あるいは合成のポリマーが用いられる。もちろん、ベタ
の記録画像(画像全体がインクでぬりつぶされた記録画
像)を形成する場合には、パターン4bの設けられてい
ない版4を用いればよい。
、炭素などや、導電ポリマーあるいは各種ポリマー中に
金属フィラーを分散させたものが用いられる。パターン
4bの材料としては、熱転写記録材料(主にワックスや
樹脂)、電子写真のトナー、ビニル系ポリマー及び天然
あるいは合成のポリマーが用いられる。もちろん、ベタ
の記録画像(画像全体がインクでぬりつぶされた記録画
像)を形成する場合には、パターン4bの設けられてい
ない版4を用いればよい。
こうして版4とインク相持ロール1間に電源]03によ
り電圧を印加することにより、版4の導電部分と接触す
るインク2の付着性が変化して、その付着性の差により
版上にインク2をパターン状に付着させて、インク画像
を形成する。
り電圧を印加することにより、版4の導電部分と接触す
るインク2の付着性が変化して、その付着性の差により
版上にインク2をパターン状に付着させて、インク画像
を形成する。
電源103の電圧は、実用的には3〜100v、更には
5〜80Vの直流電圧が好ましく、高周波(10Hz=
100kHz >の交流バイアス電圧(10■〜10
0V)を重に印加することによって1画質を一層シャー
プにすることができる。
5〜80Vの直流電圧が好ましく、高周波(10Hz=
100kHz >の交流バイアス電圧(10■〜10
0V)を重に印加することによって1画質を一層シャー
プにすることができる。
第1図では、版4側が陰極、インク担持ロールl側が陽
極となっているが、使用するインクの性状によって版4
側を陽極、ロール1側を陰極としてもかまわない。
極となっているが、使用するインクの性状によって版4
側を陽極、ロール1側を陰極としてもかまわない。
電源103による電圧は、具体的には版ロール3及びイ
ンク相持ロール■のそれぞれの回転軸間に印加するとよ
い。
ンク相持ロール■のそれぞれの回転軸間に印加するとよ
い。
インク担持ロール1表面上に形成されるインク2の層の
厚さは、(インク担持ロールlとコテイングロール9と
のギャップの大きさ、インク2の流動性ないし粘度、イ
ンク相持ロール1表面の材質ないし粗面度、あるいは該
ロールlの回転速度等によって異なるが)、このロール
1が版ロール3Fのパターン版4に対向するインク転写
位置において、概ね0.001〜100mn+程度、更
には0.001〜10mmであることが好ましい。
厚さは、(インク担持ロールlとコテイングロール9と
のギャップの大きさ、インク2の流動性ないし粘度、イ
ンク相持ロール1表面の材質ないし粗面度、あるいは該
ロールlの回転速度等によって異なるが)、このロール
1が版ロール3Fのパターン版4に対向するインク転写
位置において、概ね0.001〜100mn+程度、更
には0.001〜10mmであることが好ましい。
このインク2の層厚が0.001mm未満では、インク
担持ロールl上に均一なインク層を形成することが困難
である。一方、このインク層厚が100 mmを越える
と、インク層の表層(導電パターン版40 に接触する側の層)を均一な周速とし−〕っ、インク2
を搬送することが困難となり、またインク担持ロール1
と導電パターン版4との通電も容易でなくなる。
担持ロールl上に均一なインク層を形成することが困難
である。一方、このインク層厚が100 mmを越える
と、インク層の表層(導電パターン版40 に接触する側の層)を均一な周速とし−〕っ、インク2
を搬送することが困難となり、またインク担持ロール1
と導電パターン版4との通電も容易でなくなる。
次に、版4上のインク画像を、版4と「接しつつ矢印C
方向に回転する中間転写体(プラン銅)5に転写し、更
にプラン銅5上のインク画像を、プラン銅5と圧接しつ
つ矢印り方向に回転する加圧する手段(圧銅)6の間を
通過する被記録体7(紙、布、金属シートなど)−ヒに
転写して、被記録体7上に上記インク画像に対応する画
像8を形成する。
方向に回転する中間転写体(プラン銅)5に転写し、更
にプラン銅5上のインク画像を、プラン銅5と圧接しつ
つ矢印り方向に回転する加圧する手段(圧銅)6の間を
通過する被記録体7(紙、布、金属シートなど)−ヒに
転写して、被記録体7上に上記インク画像に対応する画
像8を形成する。
場合によっては中間転写体であるプラン銅5を設けずに
、版4上のインク画像を直接被記録体7上に転写しても
かまわないが、ブラン銅5を設けると、プラン銅5の材
質により版の摩耗劣化を防止することができ、また版と
同しパターンの画像を被記録体上に得ることができる。
、版4上のインク画像を直接被記録体7上に転写しても
かまわないが、ブラン銅5を設けると、プラン銅5の材
質により版の摩耗劣化を防止することができ、また版と
同しパターンの画像を被記録体上に得ることができる。
インク成分付与手段14は筺体12に設けられ、インク
の印加電圧に対する感度を維持するた1 めに、水や、その他インクを構成する成分を補給する。
の印加電圧に対する感度を維持するた1 めに、水や、その他インクを構成する成分を補給する。
以下、第1図に示すインク成分付与手段14を説明する
にあたって、水を付与する場合を例にして説明するが、
インク成分付与手段14は、木取外のインクを構成する
成分を付与するものであってもかまわない。
にあたって、水を付与する場合を例にして説明するが、
インク成分付与手段14は、木取外のインクを構成する
成分を付与するものであってもかまわない。
インク成分付与手段14の構成は、例えば、第1図に示
すように、記録装置内部の、特にはインク2の近傍の湿
度を検出するために、インク溜め10付近に湿度センサ
ー1.4 aを設け、このセンサーの検出データに基づ
いて、例えば超音波加瀞器14bを制御部14cおよび
ドライバー14dによって駆動制御するように構成する
。尚、図中14eは前記加湿器14bを駆動するための
電源である。また加湿器として例えば水をヒーター等に
よって加熱し水蒸気を発生させ、この水蒸気を送風機に
よってインク2に供給するようにしても良い。
すように、記録装置内部の、特にはインク2の近傍の湿
度を検出するために、インク溜め10付近に湿度センサ
ー1.4 aを設け、このセンサーの検出データに基づ
いて、例えば超音波加瀞器14bを制御部14cおよび
ドライバー14dによって駆動制御するように構成する
。尚、図中14eは前記加湿器14bを駆動するための
電源である。また加湿器として例えば水をヒーター等に
よって加熱し水蒸気を発生させ、この水蒸気を送風機に
よってインク2に供給するようにしても良い。
制御部14cには予め配録画像を好適に形成す2
ることか可能なインク2付近の湿度データが記録されて
おり、このデータと前記センサーで検出したデータを比
較し、検出データが記録されたデータよりも低下した場
合に加湿器14bを駆動するように制御する。インク2
付近の湿度は60%以上、好ましくは70%以上に保た
れるとよい。
おり、このデータと前記センサーで検出したデータを比
較し、検出データが記録されたデータよりも低下した場
合に加湿器14bを駆動するように制御する。インク2
付近の湿度は60%以上、好ましくは70%以上に保た
れるとよい。
本発明で使用するインクが、電圧印加で付着性変化する
メカニズムとしては、後に詳しく説明するメカニズムf
ll 、 +21及び(3)が王に考えられる。本発明
で使用するインクの含水率は、これらメカニズムill
、 +21及び(3)に好適に用いられるインクにお
いて、それぞれ20〜95%、20〜80%及び15〜
95%程度であるが、印刷工程中に含水率は経時的に減
少し、インクが一方の電極に転写される時点では含水率
は30〜80%程度の減少する。このことがインクの付
着性に影響を与えるのである。
メカニズムとしては、後に詳しく説明するメカニズムf
ll 、 +21及び(3)が王に考えられる。本発明
で使用するインクの含水率は、これらメカニズムill
、 +21及び(3)に好適に用いられるインクにお
いて、それぞれ20〜95%、20〜80%及び15〜
95%程度であるが、印刷工程中に含水率は経時的に減
少し、インクが一方の電極に転写される時点では含水率
は30〜80%程度の減少する。このことがインクの付
着性に影響を与えるのである。
印刷中における。インクの含水上の変動とインクの付着
性の変動との相関は、用いるインクの種3 類等により異なるため、含水率変動の許容範囲はインク
によって異なる。しかし、どのようなインクの場合も、
インクに電圧を印加した際に起る電気化学的変化及び粘
性等の物理的変化の程度を所定の範囲内に抑えることの
できる含水率に保持する必要がある。すなわち、インク
の含水率が低トしすぎれば付着性制御ができなくなり、
逆に増加しすぎてもインク自体の粘度が小さくなり付着
性の制御が困難になる。このため、インクの含水率の変
動幅を、インク調製直後の含水率を基準として、概ねメ
カニズム(1)の場合−35〜+35%、メカニズム(
2)の場合−40〜+40%、メカニズム(3)の場合
−25〜+25%程度になるように加湿器14bにより
水分を添加するとよい。
性の変動との相関は、用いるインクの種3 類等により異なるため、含水率変動の許容範囲はインク
によって異なる。しかし、どのようなインクの場合も、
インクに電圧を印加した際に起る電気化学的変化及び粘
性等の物理的変化の程度を所定の範囲内に抑えることの
できる含水率に保持する必要がある。すなわち、インク
の含水率が低トしすぎれば付着性制御ができなくなり、
逆に増加しすぎてもインク自体の粘度が小さくなり付着
性の制御が困難になる。このため、インクの含水率の変
動幅を、インク調製直後の含水率を基準として、概ねメ
カニズム(1)の場合−35〜+35%、メカニズム(
2)の場合−40〜+40%、メカニズム(3)の場合
−25〜+25%程度になるように加湿器14bにより
水分を添加するとよい。
尚、前記インク成分付与手段14の効果を高めるために
、第1図のように、少なくともインク2とインク成分付
与手段14とを筺体12によって外気から遮断するよう
に構成することが好ましい。記録媒体7は遮断手段11
を通って筺体124 内部に入り、再び筺体12の外部に出る。
、第1図のように、少なくともインク2とインク成分付
与手段14とを筺体12によって外気から遮断するよう
に構成することが好ましい。記録媒体7は遮断手段11
を通って筺体124 内部に入り、再び筺体12の外部に出る。
遮断手段Ilとしては、記録媒体7が通過しても筺体1
2の内部を外気から遮断することが出来るものが好まし
い。第1図では遮断手段11として、向かいあって回転
する一対のローラーが用いられている。記録媒体7は一
対のローラーの開を通過する。
2の内部を外気から遮断することが出来るものが好まし
い。第1図では遮断手段11として、向かいあって回転
する一対のローラーが用いられている。記録媒体7は一
対のローラーの開を通過する。
筺体12としては、金属、樹脂等の箱、容器、もしくは
袋状のものを用いれば良い、。
袋状のものを用いれば良い、。
第3図に本発明の他の実施態様を示す。第3図に示す例
では鈑4として、金属板上にフォトレジスト像を有する
プリン1−基盤を使用したもので、図における4cは絶
縁性のフォトレジストを示す。この態様においては、フ
ォトレジストの無い金属基盤の部分にインクが付着し、
記録紙7上に、画像8が形成されている。もともと付着
性を有するインクの場合には、フォトレジストの部分に
インクが付着して画像が形成される。
では鈑4として、金属板上にフォトレジスト像を有する
プリン1−基盤を使用したもので、図における4cは絶
縁性のフォトレジストを示す。この態様においては、フ
ォトレジストの無い金属基盤の部分にインクが付着し、
記録紙7上に、画像8が形成されている。もともと付着
性を有するインクの場合には、フォトレジストの部分に
インクが付着して画像が形成される。
第4図に本発明の更に他の実施態様を示す。本実施態様
においては、版として、導電性材料から 5 なる基盤上に光導電体に光像を商社して持続導電性部分
4dを形成した光導電体を配置したものを用いている。
においては、版として、導電性材料から 5 なる基盤上に光導電体に光像を商社して持続導電性部分
4dを形成した光導電体を配置したものを用いている。
この様の光導電体としては、ゼラヂンーハロゲン化銀、
酸化亜鉛フィルム、セレン。
酸化亜鉛フィルム、セレン。
アモルファスシリコン、有機光導電体等が良好に用いら
れる。光導電体の持続導電性については、R,Mシャツ
アート(R,M 5chaffertl著「電子写真J
(1965年)第■章に詳述されている。
れる。光導電体の持続導電性については、R,Mシャツ
アート(R,M 5chaffertl著「電子写真J
(1965年)第■章に詳述されている。
以上のほか、版として導電性材料からなる基材上に、放
電破壊により像様の導電パターンが形成された絶縁膜を
有するものを使用できる。更に導電材料からなる基材上
に、銀粒子の析出による銀画像の導電パターンを形成し
た写真画像を有する版も使用できる。
電破壊により像様の導電パターンが形成された絶縁膜を
有するものを使用できる。更に導電材料からなる基材上
に、銀粒子の析出による銀画像の導電パターンを形成し
た写真画像を有する版も使用できる。
第1図、第3図および第4図に示す例では、版4を円筒
状の版ロール3に巻いて使用しているが、版4を平板の
ままで用いて電極とし、版にインクを塗布して版と対向
電極によりインクを挟んだ状態で電圧を印加しても、版
上にインク画像を形成することができる。
状の版ロール3に巻いて使用しているが、版4を平板の
ままで用いて電極とし、版にインクを塗布して版と対向
電極によりインクを挟んだ状態で電圧を印加しても、版
上にインク画像を形成することができる。
】 Eう
第3図及び第4図に示す実施態様においても第1図に示
すインク成分付与手段14を用いることにより、インク
の経時変化を防止することができる。
すインク成分付与手段14を用いることにより、インク
の経時変化を防止することができる。
次にインク成分付与手段14によるインク2の含水量を
所定範囲に保持するための加湿動作について第5図のフ
ローチャートを参照して説明すると、記録装置の電源を
ONとすると湿度センサー14aはインク2の周辺の湿
度検出を開始し、その検出データを制御部14cに伝達
し、制御部J4cに於いて前記検出データと予め記録し
たインク2の含水量とを比較する(821〜823)。
所定範囲に保持するための加湿動作について第5図のフ
ローチャートを参照して説明すると、記録装置の電源を
ONとすると湿度センサー14aはインク2の周辺の湿
度検出を開始し、その検出データを制御部14cに伝達
し、制御部J4cに於いて前記検出データと予め記録し
たインク2の含水量とを比較する(821〜823)。
前記比較に於いて、湿度センサー14aにより検出した
インク2の周辺の湿度が低い場合には加湿器14bを駆
動して記録装置内部を加湿しく5241.インク2の周
辺の湿度が高い場合には加湿器+4bを駆動することな
く (S25)溶度センサー14aは湿度の検出を継続
する。これを前記記録装置の電源がONしている間、継
続 7 して行うものである。
インク2の周辺の湿度が低い場合には加湿器14bを駆
動して記録装置内部を加湿しく5241.インク2の周
辺の湿度が高い場合には加湿器+4bを駆動することな
く (S25)溶度センサー14aは湿度の検出を継続
する。これを前記記録装置の電源がONしている間、継
続 7 して行うものである。
第6図に示す装置では、インク溜10に吐出口15hか
ら失われたインクの成分を滴下してインクを構成する成
分の比率を一定に保つものである。第6図に示すインク
成分付与手段15ば、インク成分を収納する槽15a、
バルブ15b、制御部15c、検知部15d、電極15
f、15g、及び吐出口15hで構成されている。
ら失われたインクの成分を滴下してインクを構成する成
分の比率を一定に保つものである。第6図に示すインク
成分付与手段15ば、インク成分を収納する槽15a、
バルブ15b、制御部15c、検知部15d、電極15
f、15g、及び吐出口15hで構成されている。
第6図に示すインク成分付与手段15は1次のように作
動する。電極15f及び1.5 gは、インク溜■0の
インクに挿入され、検知部15dによってインクの電気
抵抗、電気伝導率もしくは電流値を測定する。そして、
これらの数値が所定値に比べて変動している場合は制御
部15 cによってバルブ15bを開き、槽L5aから
インク成分」2を流出させ、吐出口15hから小滴12
aを吐出させる。この小滴12aは、インク溜1oに落
下した後、インク相持ロールlとコーティングロール9
の回転によってインク2中に均一に撹拌混合される。そ
の後、検出部15dで測定される 8 数値が所定値と同等レベルにもどった時点で、制御部1
5cによってバルブ15bを閉し、インク成分の供給を
停止する。この動作を繰り返すことによって、インク2
の成分比率は常に一定域に保たれ、安定した画像形成を
行なうことが可能となる。
動する。電極15f及び1.5 gは、インク溜■0の
インクに挿入され、検知部15dによってインクの電気
抵抗、電気伝導率もしくは電流値を測定する。そして、
これらの数値が所定値に比べて変動している場合は制御
部15 cによってバルブ15bを開き、槽L5aから
インク成分」2を流出させ、吐出口15hから小滴12
aを吐出させる。この小滴12aは、インク溜1oに落
下した後、インク相持ロールlとコーティングロール9
の回転によってインク2中に均一に撹拌混合される。そ
の後、検出部15dで測定される 8 数値が所定値と同等レベルにもどった時点で、制御部1
5cによってバルブ15bを閉し、インク成分の供給を
停止する。この動作を繰り返すことによって、インク2
の成分比率は常に一定域に保たれ、安定した画像形成を
行なうことが可能となる。
尚、バルブ15bの操作は自動で行なうことができるが
、検知部15dで数値を読みとり手動でバルブ]、 5
bを調節してもよい。又吐出口15hを1つではなく
複数用いることによってインク成分の分散の均一性を高
めることができる。好ましくはインク成分を霧状に添加
できろような吐出口を用い、インクの構成成分の分散を
促進させ一〇もよい。また、吐出口15hの先端をイン
ク溜IOのインク中に埋没させるようにしてもよい。
、検知部15dで数値を読みとり手動でバルブ]、 5
bを調節してもよい。又吐出口15hを1つではなく
複数用いることによってインク成分の分散の均一性を高
めることができる。好ましくはインク成分を霧状に添加
できろような吐出口を用い、インクの構成成分の分散を
促進させ一〇もよい。また、吐出口15hの先端をイン
ク溜IOのインク中に埋没させるようにしてもよい。
インク2に所定量の成分を添加するタイミングは、イン
ク調製後、インクが電圧印加により一方の電極へ転写す
る工程前で、インクが一方の電極へ転写されるときにイ
ンクの成分比率が均一に所望の値となっているようなタ
イミングが好まし9 い。インクの転写が起る直前では添加した成分を均一に
分散させることが困難である。
ク調製後、インクが電圧印加により一方の電極へ転写す
る工程前で、インクが一方の電極へ転写されるときにイ
ンクの成分比率が均一に所望の値となっているようなタ
イミングが好まし9 い。インクの転写が起る直前では添加した成分を均一に
分散させることが困難である。
具体的には第6図において、コーティングロル9とイン
ク担持ロールlの間にインクを供給したときにできるイ
ンク溜lOに失われたインクの構成成分を添加するのが
好ましい。
ク担持ロールlの間にインクを供給したときにできるイ
ンク溜lOに失われたインクの構成成分を添加するのが
好ましい。
インクの含水率は、公知の方法により直接測定してもよ
いが、含水率を直接測定する方法では測定に時間がかか
るため、含水率変化が比較的速い場合は連続的に印刷工
程中で含水率管理をすることは困難である。そこで、イ
ンクの含水率と関連のある電気抵抗、電気伝導率、又は
インクに電圧を印加した際の電流値の変化を測定するこ
とによりインクの含水率変化を検知し、含水率を間接的
に測定し、水添加量を設定すれば、印刷工程中で連続的
に容易に含水率の制御を行なうことが可能となる。また
ト記3つの検知項目は組み合わせることにより、より正
確に含水率を把握することができるようになる。
いが、含水率を直接測定する方法では測定に時間がかか
るため、含水率変化が比較的速い場合は連続的に印刷工
程中で含水率管理をすることは困難である。そこで、イ
ンクの含水率と関連のある電気抵抗、電気伝導率、又は
インクに電圧を印加した際の電流値の変化を測定するこ
とによりインクの含水率変化を検知し、含水率を間接的
に測定し、水添加量を設定すれば、印刷工程中で連続的
に容易に含水率の制御を行なうことが可能となる。また
ト記3つの検知項目は組み合わせることにより、より正
確に含水率を把握することができるようになる。
インクの電気抵抗及び電気伝導率は常法により 0
測定することができる。すなわち、一対の電極を測定す
べきインクに挿入し電圧を印加することにより、上記両
者を瞬時に算出することが可能である。第6図にインク
溜10におけるインクの含水率を電極15f及び15g
でチエツクする例を示したが、チエツクする場所はイン
クが充分あるインク溜がよく、この場所であれば、水添
加による水の分散状態も容易に知ることができる。又、
インク担持ロールI上のインクを測定してもよい。
べきインクに挿入し電圧を印加することにより、上記両
者を瞬時に算出することが可能である。第6図にインク
溜10におけるインクの含水率を電極15f及び15g
でチエツクする例を示したが、チエツクする場所はイン
クが充分あるインク溜がよく、この場所であれば、水添
加による水の分散状態も容易に知ることができる。又、
インク担持ロールI上のインクを測定してもよい。
又インクに電圧を印加したときの電流値の測定は電気抵
抗値、電気伝導率と同様に行なってもよく、また第6図
に示した電源103により印加した電圧の電流値を電流
計等で読み取ってもよい。
抗値、電気伝導率と同様に行なってもよく、また第6図
に示した電源103により印加した電圧の電流値を電流
計等で読み取ってもよい。
上記の3つの検知項目によりインクを構成する成分比率
変化を検知する方法によれば、測定された数値が初期値
にもどるように、インクに失われたインクの構成成分を
添加することによりインクの構成成分の減少分を補うこ
とを連続的に行なうことができる。
変化を検知する方法によれば、測定された数値が初期値
にもどるように、インクに失われたインクの構成成分を
添加することによりインクの構成成分の減少分を補うこ
とを連続的に行なうことができる。
制御すべきインクの電気抵抗値の範囲は、用いるインク
の種類によって異なるが、前記メカニズム(1)の場合
−70〜+200%程度、前記メカニズム(2)の場合
−50〜+200%程度、前記メカニズム(3)の場合
−70〜+150%程度がよく、この範囲内になるよう
にインクの構成成分を添加する。電気伝導率又は電流値
による制御の場合も、電気抵抗値の場合と同様に制御す
ればよい。
の種類によって異なるが、前記メカニズム(1)の場合
−70〜+200%程度、前記メカニズム(2)の場合
−50〜+200%程度、前記メカニズム(3)の場合
−70〜+150%程度がよく、この範囲内になるよう
にインクの構成成分を添加する。電気伝導率又は電流値
による制御の場合も、電気抵抗値の場合と同様に制御す
ればよい。
第1図、第3図、第4図及び第6図に示す装置に、イン
クの電気抵抗の変化に応じて、電源103の電圧を制御
する手段を付加してもよい。
クの電気抵抗の変化に応じて、電源103の電圧を制御
する手段を付加してもよい。
このような電圧制御手段を有する装置を、第6図に示す
装置をもとにした第7図の装置で説明する。
装置をもとにした第7図の装置で説明する。
第7図に示す装置の連続使用によって、インク2の電気
抵抗が上昇した場合(例えば、インク2の水分が蒸発す
るとインクの電気抵抗は高くなる)、インク2の電気抵
抗を検知部15dで検知して、この値をもとにして電圧
制御部16により電源103の電圧を上げる。また、第
7図に示す装置を高湿度の環境下(例えば、相対湿度9
0%以上)に置いて印刷を行うことによりインク2が吸
湿して電気抵抗が低下した場合、インク2の電気抵抗を
検知部15dで検知して、この値をもとにして電圧制御
部16により電源103の電圧を下げる。
抵抗が上昇した場合(例えば、インク2の水分が蒸発す
るとインクの電気抵抗は高くなる)、インク2の電気抵
抗を検知部15dで検知して、この値をもとにして電圧
制御部16により電源103の電圧を上げる。また、第
7図に示す装置を高湿度の環境下(例えば、相対湿度9
0%以上)に置いて印刷を行うことによりインク2が吸
湿して電気抵抗が低下した場合、インク2の電気抵抗を
検知部15dで検知して、この値をもとにして電圧制御
部16により電源103の電圧を下げる。
このように、インクの電気抵抗が変化しても電圧制御手
段により常にインクに一定の電流が流れるようにすれば
、インクの付着性変化を安定して行うことができる。ま
た、インク2の電気抵抗を測定するにあたって、電極1
5f、15gを用いずに、インク2を介してインク担持
ロール1と版ロール3との間を流れる電流値から、イン
ク2の電気抵抗を測定することもできる。
段により常にインクに一定の電流が流れるようにすれば
、インクの付着性変化を安定して行うことができる。ま
た、インク2の電気抵抗を測定するにあたって、電極1
5f、15gを用いずに、インク2を介してインク担持
ロール1と版ロール3との間を流れる電流値から、イン
ク2の電気抵抗を測定することもできる。
第1図、第3図、第4図、第6図及び第7図に示す装置
では、インク担持ロール1として円筒状のロールを使用
した例を示したが、インク担持ロールとしてベルト或い
はシート状の担持部材を用 3 いても良い。このベルト或いはシート状のインク担持部
材は、一方から繰り出すと共に、他方で巻き取るように
しても良いが無端運動させることにより、繰り返し使用
する方が好ましい。
では、インク担持ロール1として円筒状のロールを使用
した例を示したが、インク担持ロールとしてベルト或い
はシート状の担持部材を用 3 いても良い。このベルト或いはシート状のインク担持部
材は、一方から繰り出すと共に、他方で巻き取るように
しても良いが無端運動させることにより、繰り返し使用
する方が好ましい。
本発明の画像形成方法は、以上説明した通り、所望のパ
ターンを備えた電極(版)と対向電極との間に特定のイ
ンクを供給し、上記一対の電極間に直流電圧を印加する
ことによって、電極のパターンに応じてインクの付着性
が変化することを利用したものである。
ターンを備えた電極(版)と対向電極との間に特定のイ
ンクを供給し、上記一対の電極間に直流電圧を印加する
ことによって、電極のパターンに応じてインクの付着性
が変化することを利用したものである。
従って、使用するインクの性質によって、本発明の画像
形成方法は、以下の2つのタイプに分けることができる
。すなわち、 (I)電圧印加しない状態でインクに付着性があり、電
圧が印加されることによって、付着性が消滅するタイプ
。
形成方法は、以下の2つのタイプに分けることができる
。すなわち、 (I)電圧印加しない状態でインクに付着性があり、電
圧が印加されることによって、付着性が消滅するタイプ
。
この場合、版の絶縁部分にインクが付着し、所望の記録
画像が形成される。
画像が形成される。
(II )電圧印加しない状態でインクに付着性がなく
、電圧が印加されることによって、付着性が生 4 するタイプ。
、電圧が印加されることによって、付着性が生 4 するタイプ。
この場合、版の導電部分にインクが付着し、所望の記録
画像が形成される。
画像が形成される。
以下、本発明の画像形成方法で使用するインクについて
説明する。
説明する。
上記のタイプ(T)、(IT)で述べたように、インク
に当初から付着性を有するようにするか、あるいは当初
は付着性を有さないようにするか、インクを構成する材
料の゛配合割合、構成材料の種類を調整して、容易に制
御することができる。
に当初から付着性を有するようにするか、あるいは当初
は付着性を有さないようにするか、インクを構成する材
料の゛配合割合、構成材料の種類を調整して、容易に制
御することができる。
一方、電圧印加により、インクが付着性−非付着性、非
付着性−付着性と変化するメカニズムについては、次の
いくつかの場合が考えられる。
付着性−付着性と変化するメカニズムについては、次の
いくつかの場合が考えられる。
(1)電圧印加による通電により、インクが電気分解し
てガスを発生し、付着性が変化する場合この場合、イン
クをもともと付着性を有するように調整して、電圧印加
により一方の電極近傍でインクがガスを発生し、このガ
スによりインクが電極に付着しなくなる。インクが電気
分解してガスを発生するようにするためには、インク中
に水、アルコール、グリコール等の溶媒、あるいは塩化
ナトリウム、塩化カリウム等の電解質が溶解した溶媒を
含有させる。インクの電気抵抗は、低い方が良く、体積
抵抗を、109Ω・cm以下、更には10’Ω・am以
下、特に102Ω・cm以下にすることが好ましい。体
積抵抗が109Ω・cmを超えると通電量が低下し、あ
るいは通電量の低下を防ぐ為に高電圧が必要となる。
てガスを発生し、付着性が変化する場合この場合、イン
クをもともと付着性を有するように調整して、電圧印加
により一方の電極近傍でインクがガスを発生し、このガ
スによりインクが電極に付着しなくなる。インクが電気
分解してガスを発生するようにするためには、インク中
に水、アルコール、グリコール等の溶媒、あるいは塩化
ナトリウム、塩化カリウム等の電解質が溶解した溶媒を
含有させる。インクの電気抵抗は、低い方が良く、体積
抵抗を、109Ω・cm以下、更には10’Ω・am以
下、特に102Ω・cm以下にすることが好ましい。体
積抵抗が109Ω・cmを超えると通電量が低下し、あ
るいは通電量の低下を防ぐ為に高電圧が必要となる。
ガス発生の例示としては、OH基含有溶媒の通電による
電気分解に起因するガス発生、水の通電による電気分解
に起因するガス発生を以下に示す。
電気分解に起因するガス発生、水の通電による電気分解
に起因するガス発生を以下に示す。
陰極で、
2 ROH” + 2 e−−H2↑+2RO−(水素
ガス1モル発生) ・水の場合 2 H” + 2 e−−H2↑ (水素ガス1モル発生) 陽極で、 2ROH−2RCHO+2H″″ +20・水の場合 20 H−”Hz O+1/202 + 2 e(酸素
172モル発生) 上記のようにガス発生量は電子量(e−)、つまり電流
値に比例し、かつ陰極のみ(水辺外のOH基含有溶媒)
にガスが発生するか、または陰極において陽極の2倍量
のガスが発生する。つまり、ある一定量以上のガス発生
量の差があれば、一方の極で(上記の場合は陰極)イン
クが非粘着化する。
ガス1モル発生) ・水の場合 2 H” + 2 e−−H2↑ (水素ガス1モル発生) 陽極で、 2ROH−2RCHO+2H″″ +20・水の場合 20 H−”Hz O+1/202 + 2 e(酸素
172モル発生) 上記のようにガス発生量は電子量(e−)、つまり電流
値に比例し、かつ陰極のみ(水辺外のOH基含有溶媒)
にガスが発生するか、または陰極において陽極の2倍量
のガスが発生する。つまり、ある一定量以上のガス発生
量の差があれば、一方の極で(上記の場合は陰極)イン
クが非粘着化する。
(2)電圧印加により、クーロン力により付着性が変化
する場合 インクの基本的な構成として、無機あるいは有機の微粒
子と液体分散媒とからなるものを用い、微粒子の帯電性
の差を利用するものである。
する場合 インクの基本的な構成として、無機あるいは有機の微粒
子と液体分散媒とからなるものを用い、微粒子の帯電性
の差を利用するものである。
この場合、インクを当初から付着性を有するように調整
して微粒子として負に帯電し易いものを含有させると、
電圧印加により陰電極側のインクの陰電極への付着力が
弱まり、付着性を有するように調整して微粒子として正
に帯電し易いものな 7 含有させると、電圧印加により陽電極側のインクの付着
力が弱まる。また、インクを当初は付着性を有しなよう
に調整して微粒子として負に帯電し易いものを含有させ
ると、電圧印加により陽極側のインクが付着するように
なり、付着性を有しないように調整して微粒子として正
に帯電し易いものを含有させると電圧印加により陰極側
のインクが付着するようになる。
して微粒子として負に帯電し易いものを含有させると、
電圧印加により陰電極側のインクの陰電極への付着力が
弱まり、付着性を有するように調整して微粒子として正
に帯電し易いものな 7 含有させると、電圧印加により陽電極側のインクの付着
力が弱まる。また、インクを当初は付着性を有しなよう
に調整して微粒子として負に帯電し易いものを含有させ
ると、電圧印加により陽極側のインクが付着するように
なり、付着性を有しないように調整して微粒子として正
に帯電し易いものを含有させると電圧印加により陰極側
のインクが付着するようになる。
(3)電圧印加による通電により、電気化学反応でイン
クの有する架橋構造の変化、又は電解質の解離状態の変
化が生じ付着性が変化する場合この場合、インクを当初
は非付着としてもよいし、付着性を有するように調整し
てもよい。インクを非付着性に調整した場合、通電によ
りインクの架橋構造の少なくとも一部が変化ないし破壊
されて、ゲル的な状態からゾル的な状態となって付着性
が付与される。あるいは電解質の解離状態が変化して付
着性が付与される。インクを当初から付着性があるよう
に調整した場合、上記とは全く逆のメカニズムにより付
着性のインクが非付着と 8 なる。
クの有する架橋構造の変化、又は電解質の解離状態の変
化が生じ付着性が変化する場合この場合、インクを当初
は非付着としてもよいし、付着性を有するように調整し
てもよい。インクを非付着性に調整した場合、通電によ
りインクの架橋構造の少なくとも一部が変化ないし破壊
されて、ゲル的な状態からゾル的な状態となって付着性
が付与される。あるいは電解質の解離状態が変化して付
着性が付与される。インクを当初から付着性があるよう
に調整した場合、上記とは全く逆のメカニズムにより付
着性のインクが非付着と 8 なる。
本発明の画像形成方法のメカニズムは、上記の(1)、
(2)、(3)のいずれかによるものと考えられるが、
上記(1)、(2)、(3)のメカニズムが、2以上同
時に発生している場合も考えられる。また、版へのイン
クの転写は、電圧印加により付着−非付着に変化するイ
ンクの場合、インク層の電圧の印加された部分について
は、厚み方向のほぼ全部が転写する(以下、バルク移動
と称す)。また非付着−付着と変化するインクについて
は、各界面での接着力及びインクの凝集力の関係からバ
ルク移動となったり、あるいはインクの表面層の一部が
転写する部分転写となったりするものと思われる。
(2)、(3)のいずれかによるものと考えられるが、
上記(1)、(2)、(3)のメカニズムが、2以上同
時に発生している場合も考えられる。また、版へのイン
クの転写は、電圧印加により付着−非付着に変化するイ
ンクの場合、インク層の電圧の印加された部分について
は、厚み方向のほぼ全部が転写する(以下、バルク移動
と称す)。また非付着−付着と変化するインクについて
は、各界面での接着力及びインクの凝集力の関係からバ
ルク移動となったり、あるいはインクの表面層の一部が
転写する部分転写となったりするものと思われる。
本発明のインクが、水やアルコールのような液体では凝
集力か弱すぎて、好適な付着性が得られず好ましくない
。本発明のインクは、気温25℃、湿度60%の環境下
で鉛直に立てた1cmX1cmの白金メツキステンレス
板にインクを2mmの厚さで付着させたとき、少なくと
も5秒間は白金メツキステンレス板に実質保持されるも
のであることが好ましい。特に、少なくとも5秒間はイ
ンクの厚みが当初の50%以上、更には80%以上であ
ることが好ましい。また、2枚の1 cmX 1 am
白金メツキステンレス板の間に、本発明のインクを挾ん
でインクの厚さを2mmとし、電圧印加しない状態で2
枚の白金メツキステンレス板を互いに弓離したときに、
どちらの板にもインクが同程度に付着するものであるこ
とが好ましい。
集力か弱すぎて、好適な付着性が得られず好ましくない
。本発明のインクは、気温25℃、湿度60%の環境下
で鉛直に立てた1cmX1cmの白金メツキステンレス
板にインクを2mmの厚さで付着させたとき、少なくと
も5秒間は白金メツキステンレス板に実質保持されるも
のであることが好ましい。特に、少なくとも5秒間はイ
ンクの厚みが当初の50%以上、更には80%以上であ
ることが好ましい。また、2枚の1 cmX 1 am
白金メツキステンレス板の間に、本発明のインクを挾ん
でインクの厚さを2mmとし、電圧印加しない状態で2
枚の白金メツキステンレス板を互いに弓離したときに、
どちらの板にもインクが同程度に付着するものであるこ
とが好ましい。
インクの付着性変化が、電気分解によるガスの発生に起
因する場合、液体分散媒としては水、あるいはメタノー
ル、エタノール等のアルコール類、グリセリン、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール等の水酸基をもつ
溶媒、あるいは塩化ナトリウム、塩化カリウム等の電解
質を溶解した溶媒が好ましく用いられる。液体分散媒の
含有量は、インク100重量部に対して40〜95重量
部、更には60〜80重量部が好ましい。
因する場合、液体分散媒としては水、あるいはメタノー
ル、エタノール等のアルコール類、グリセリン、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール等の水酸基をもつ
溶媒、あるいは塩化ナトリウム、塩化カリウム等の電解
質を溶解した溶媒が好ましく用いられる。液体分散媒の
含有量は、インク100重量部に対して40〜95重量
部、更には60〜80重量部が好ましい。
特に、液体分散媒として水、あるいは水の含有したもの
を用いると、陰電極側で水素ガスを発生し易く好ましい
。水と他の液体分散媒とを混合する場合、水の含有量は
、インク100重量部に対して1重量部以上、更には5
重量部以上99重量部以下が好ましい。
を用いると、陰電極側で水素ガスを発生し易く好ましい
。水と他の液体分散媒とを混合する場合、水の含有量は
、インク100重量部に対して1重量部以上、更には5
重量部以上99重量部以下が好ましい。
メカニズム(2)をとる本発明のインクは、基本的に無
機あるいは有機の微粒子と液体分散媒とで構成される。
機あるいは有機の微粒子と液体分散媒とで構成される。
インク中の微粒子は、インクの切れを良くし画像の解像
度を向上させる。本発明のインク材は、コロイドゾルの
無定形固体で、流動性においては非ニユートン流動体で
ある。
度を向上させる。本発明のインク材は、コロイドゾルの
無定形固体で、流動性においては非ニユートン流動体で
ある。
インクの付着性変化がクーロン力による場合、微粒子の
全部あるいは一部に荷電粒子あるいは帯電し易い微粒子
を用い、後述の液体分散媒中で、例えばホモジナイザー
、コロイドミル、超音波分散器内での混練されることに
より荷電粒子が生成される。陽電極が付与される粒子と
しては、金属(Au、 Ag、 Cuなと)粒子、硫化
物(硫化亜鉛ZnS、硫化アンチモン5b2Ss 、硫
化カリウムに2S 、硫化カルシウムCaS 、硫化ゲ
ルマニウムGeS、硫化コバルトCoS、硫化スズSn
S 、硫化鉄FeS 、硫化銅1 C,1I2s、硫化マンガンMnS 、硫化モリブデン
MO233など)粒子、ケイ酸(オルトケイ酸LSiL
、メタケイ酸12sio3、メソ三ケイ酸H2S120
. 、メソ三ケイ酸H45i303、メソ四ケイ酸H5
Si40+ 1など)粒子、ポリアミド樹脂粒子、ポリ
アミドイミド樹脂粒子等を用いることができ、また、陰
電荷が付与される粒子としては、水酸化鉄粒子、水酸化
アルミニウム粒子、フッ化雲母粒子、ポリエチレン粒子
、モンモリロナイト粒子、フッ素樹脂などを用いること
ができる。また、電子写真のトナーとして用いられてい
る種々の荷電制御剤を含有したポリマー粒子を用いるこ
ともできる。
全部あるいは一部に荷電粒子あるいは帯電し易い微粒子
を用い、後述の液体分散媒中で、例えばホモジナイザー
、コロイドミル、超音波分散器内での混練されることに
より荷電粒子が生成される。陽電極が付与される粒子と
しては、金属(Au、 Ag、 Cuなと)粒子、硫化
物(硫化亜鉛ZnS、硫化アンチモン5b2Ss 、硫
化カリウムに2S 、硫化カルシウムCaS 、硫化ゲ
ルマニウムGeS、硫化コバルトCoS、硫化スズSn
S 、硫化鉄FeS 、硫化銅1 C,1I2s、硫化マンガンMnS 、硫化モリブデン
MO233など)粒子、ケイ酸(オルトケイ酸LSiL
、メタケイ酸12sio3、メソ三ケイ酸H2S120
. 、メソ三ケイ酸H45i303、メソ四ケイ酸H5
Si40+ 1など)粒子、ポリアミド樹脂粒子、ポリ
アミドイミド樹脂粒子等を用いることができ、また、陰
電荷が付与される粒子としては、水酸化鉄粒子、水酸化
アルミニウム粒子、フッ化雲母粒子、ポリエチレン粒子
、モンモリロナイト粒子、フッ素樹脂などを用いること
ができる。また、電子写真のトナーとして用いられてい
る種々の荷電制御剤を含有したポリマー粒子を用いるこ
ともできる。
上述の微粒子としては、平均粒子径で100μm以下、
好ましくは0.1μm〜20μm、中でも10μm以下
のものを用いることができ、又かかる微粒子は、インク
中にインク100重量部に対して1重量部以上、好まし
くは3重量部〜90重量部、更に好ましくは5重量部〜
60重量部で含有することができる。
好ましくは0.1μm〜20μm、中でも10μm以下
のものを用いることができ、又かかる微粒子は、インク
中にインク100重量部に対して1重量部以上、好まし
くは3重量部〜90重量部、更に好ましくは5重量部〜
60重量部で含有することができる。
又、本発明のインクに上記微粒子と一緒に用い2
る液体分散媒としては、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレング
リコール(重量平均分子量、約100〜1000)、エ
チレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチ
ルエーテル、メチルカルピトール、エチルカルピトール
、ブチルカルピトール、エチルカルピトールアセテート
、ジエチルカルピトール、トリエチレングリコールモノ
メチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、グ
リセリン、トリエタノールアミン、ホルムアミド、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルサルフオキサイド、N−メ
チル−2ピロリドン、1.3−ジメチルイミダゾリジノ
ン、N−メチルアセトアミド、炭酸エチレン、アセトア
ミド、スクシノニトリル、ジメチルスルホキシド、スル
ホラン、フルフリルアルコール、N、N−ジメチルホル
ムアミド、2−エトキシエタノール、ヘキサメチルホス
ホリックトリアミド(ヘキサメチルリン酸トリアミド)
、2−ニトロプロパン、ニトロエタン、γ−ブチロラク
トン、プロピレンカーボネート、1.2.6−ヘキサン
ドリオール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリ
コールなどの単独又は2種以上の混合媒体を用いること
ができる。液体分散媒は、インク100重量部に対し、
40〜95重量部、更には60〜85重量部含有するの
が好ましい。
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレング
リコール(重量平均分子量、約100〜1000)、エ
チレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチ
ルエーテル、メチルカルピトール、エチルカルピトール
、ブチルカルピトール、エチルカルピトールアセテート
、ジエチルカルピトール、トリエチレングリコールモノ
メチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、グ
リセリン、トリエタノールアミン、ホルムアミド、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルサルフオキサイド、N−メ
チル−2ピロリドン、1.3−ジメチルイミダゾリジノ
ン、N−メチルアセトアミド、炭酸エチレン、アセトア
ミド、スクシノニトリル、ジメチルスルホキシド、スル
ホラン、フルフリルアルコール、N、N−ジメチルホル
ムアミド、2−エトキシエタノール、ヘキサメチルホス
ホリックトリアミド(ヘキサメチルリン酸トリアミド)
、2−ニトロプロパン、ニトロエタン、γ−ブチロラク
トン、プロピレンカーボネート、1.2.6−ヘキサン
ドリオール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリ
コールなどの単独又は2種以上の混合媒体を用いること
ができる。液体分散媒は、インク100重量部に対し、
40〜95重量部、更には60〜85重量部含有するの
が好ましい。
電気分解によりガスを発生するインクの場合、インク中
に含有する微粒子としては、先に掲げたもののほか、シ
リカ、フッ化炭素、酸化チタン、カーボンブラックなど
が用いられる。
に含有する微粒子としては、先に掲げたもののほか、シ
リカ、フッ化炭素、酸化チタン、カーボンブラックなど
が用いられる。
本発明のインクの好ましい具体例では、インクの粘弾性
特性を考慮すると、微粒子の全部あるいは一部に、粒子
中に前述の液体分散媒を保持できる膨潤性微粒子を用い
るのが好ましい。このような膨潤性微粒子としては、例
えばNa−モンモリロナイト、Ca−モンモリロナイト
、3−八面体合成スメクタイト、Na−ヘクトライト、
Li−ヘクトライト、Na−テニオライト、Na−テト
ラシリシックマイカやLi−テニオライト等のフッ化雲
母、合成雲母、シリカなどがある。
特性を考慮すると、微粒子の全部あるいは一部に、粒子
中に前述の液体分散媒を保持できる膨潤性微粒子を用い
るのが好ましい。このような膨潤性微粒子としては、例
えばNa−モンモリロナイト、Ca−モンモリロナイト
、3−八面体合成スメクタイト、Na−ヘクトライト、
Li−ヘクトライト、Na−テニオライト、Na−テト
ラシリシックマイカやLi−テニオライト等のフッ化雲
母、合成雲母、シリカなどがある。
上述のフッ化雲母は下記一般式(1)によって示すこと
ができる。
ができる。
一般式(1)
%式%)
式中、WはNa又はLi、 X及びYはMg2+、Fe
”Ni”、 Mn”、 AI”、 Fe”、 Li+な
どの6配位イオン、2はAI3′″ 5i44″、 G
e”、 Fe”、 B ”又はこれらの組合わせ(AI
”/ Si”)などの配位数4の陽イオンを表わしてい
る。
”Ni”、 Mn”、 AI”、 Fe”、 Li+な
どの6配位イオン、2はAI3′″ 5i44″、 G
e”、 Fe”、 B ”又はこれらの組合わせ(AI
”/ Si”)などの配位数4の陽イオンを表わしてい
る。
膨潤性微粒子の平均粒子径は乾燥状態で0.1〜20μ
m1更には0.8〜15μm中でも0.8〜8μmが好
ましい。膨潤性微粒子の含有量は、前述した微粒子の含
有量と同じでかまわないが、更にインク100重量部に
対して8重量部〜60重量部が好ましい。膨潤性微粒子
も表面に電荷を有するものを用いるのが好ましい。
m1更には0.8〜15μm中でも0.8〜8μmが好
ましい。膨潤性微粒子の含有量は、前述した微粒子の含
有量と同じでかまわないが、更にインク100重量部に
対して8重量部〜60重量部が好ましい。膨潤性微粒子
も表面に電荷を有するものを用いるのが好ましい。
本発明の好ましい具体例では、インクの粘度を制御する
ためにインク材中に前述した液体分散媒に可能なポリマ
ーをインク材100重量部に対して1〜90重量部、更
には1〜50重量部、特に1〜20重量部の割合で含有
させることができる。このようなポリマーとしては、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
の植物系ポリマー;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ポリマー;ゼ
ラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系
ポリマー:メチルセルロース、エチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース等のセルロース系ポリマー、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ポリマー、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ポリ
マー、その他多糖系の誘導体等の半合成ポリマー;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、カルホキ、3 b ジビニルポリマー、ポリアクリル酸ナトリウム等のビニ
ル系ポリマー;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、アルキド樹
脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキド樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエス
テルイミド樹脂、シリコン樹脂等の合成ポリマーを単独
又は2種以上組合わせて用いることができる。またシリ
コングリースのようなグリース類、ボリブデン等の液状
ポリマーを用いることも可能である。
ためにインク材中に前述した液体分散媒に可能なポリマ
ーをインク材100重量部に対して1〜90重量部、更
には1〜50重量部、特に1〜20重量部の割合で含有
させることができる。このようなポリマーとしては、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
の植物系ポリマー;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ポリマー;ゼ
ラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系
ポリマー:メチルセルロース、エチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース等のセルロース系ポリマー、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ポリマー、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ポリ
マー、その他多糖系の誘導体等の半合成ポリマー;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、カルホキ、3 b ジビニルポリマー、ポリアクリル酸ナトリウム等のビニ
ル系ポリマー;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、アルキド樹
脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキド樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエス
テルイミド樹脂、シリコン樹脂等の合成ポリマーを単独
又は2種以上組合わせて用いることができる。またシリ
コングリースのようなグリース類、ボリブデン等の液状
ポリマーを用いることも可能である。
本発明のインクには、必要に応じて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や顔料など
の着色材を含有することができる。インクに着色材を含
有する場合、着色材の含有量はインク100重量部に対
して0.1〜40重量部、更には1〜20重量部が好ま
しい。また着色材の代わりに、あるいは着色材と共に、
電圧印加により発色する発色性化合物を含有してもかま
わ 6 ない。その他、インク中に導電性を付与する電解質、増
粘剤、減粘剤、界面活性剤などを含有することができる
。又、前述した微粒子自体に着色剤としての機能を兼用
させることも可能である。
の一般に印刷、記録の分野で用いられる染料や顔料など
の着色材を含有することができる。インクに着色材を含
有する場合、着色材の含有量はインク100重量部に対
して0.1〜40重量部、更には1〜20重量部が好ま
しい。また着色材の代わりに、あるいは着色材と共に、
電圧印加により発色する発色性化合物を含有してもかま
わ 6 ない。その他、インク中に導電性を付与する電解質、増
粘剤、減粘剤、界面活性剤などを含有することができる
。又、前述した微粒子自体に着色剤としての機能を兼用
させることも可能である。
本発明のインクを得るには、例えば液体分散媒、微粒子
を通常の方法により混合すればよい。
を通常の方法により混合すればよい。
次に、前記のメカニズム(3)をとるインクについて説
明する。
明する。
本発明に用いられるインクとしては、液体分散媒と、こ
れを保持する架橋構造物質又は高分子電解質を含むもの
等を用いることができる。
れを保持する架橋構造物質又は高分子電解質を含むもの
等を用いることができる。
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。
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」を有する三次
元的な構造をいう。
元的な構造をいう。
本発明に使用するインクにおいては、この「橋かけ結合
」は、イオン結合、水素結合、あるいはファンデルワー
ルス結合のいずれ(ないしこれら2種以上の組合わせ)
により構成されていてもよい。
」は、イオン結合、水素結合、あるいはファンデルワー
ルス結合のいずれ(ないしこれら2種以上の組合わせ)
により構成されていてもよい。
本発明に使用するインクにおいいて、上記「架橋構造」
は、所望の液体分散媒特性が得られる程度のものであれ
ば足りる。すなわちこの架橋構造は、例えば網状、ハチ
の巣状、らせん状構造等のいずれであってもよく、また
、規則的な構造でなくともよい。
は、所望の液体分散媒特性が得られる程度のものであれ
ば足りる。すなわちこの架橋構造は、例えば網状、ハチ
の巣状、らせん状構造等のいずれであってもよく、また
、規則的な構造でなくともよい。
本発明に使用するインクにおいて、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。
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水性分
散媒を用いる場合は、架橋構造物質として親水性(天然
ないし合成)高分子等が好ましく用いられる。
散媒を用いる場合は、架橋構造物質として親水性(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 9
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、エチルセルロース、ヒドロキシ
エチレン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
信条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
以上組合わせて好ましく用いられる。
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、エチルセルロース、ヒドロキシ
エチレン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
信条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
以上組合わせて好ましく用いられる。
0
これらの親水性高分子は、液体分散媒100重量部に対
して、通常、0.2〜50重量部、特に0.5〜30重
量部用いることができる。
して、通常、0.2〜50重量部、特に0.5〜30重
量部用いることができる。
またインクの別な形態の一つである高分子電解質を含む
ものとは、高分子鎖中に解離基を有する高分子である高
分子電解質を含むものである。水に溶けると解離して高
分子イオンとなるものには、アルギン酸、ゼラチン等の
天然高分子;ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸
等の合成高分子に解離基を導入することにより合成した
ものなどがある。
ものとは、高分子鎖中に解離基を有する高分子である高
分子電解質を含むものである。水に溶けると解離して高
分子イオンとなるものには、アルギン酸、ゼラチン等の
天然高分子;ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸
等の合成高分子に解離基を導入することにより合成した
ものなどがある。
高分子電解質の内、通電による付着性の変化を得る際に
、幅広い変化得るには、たんばく質のように酸としても
、塩基としても解離できる両性高分子電解質が好ましい
。
、幅広い変化得るには、たんばく質のように酸としても
、塩基としても解離できる両性高分子電解質が好ましい
。
一方液体分散触媒として、例えば鉱油等の油、あるいは
トルエン等の勇気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D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種以上組合わせ
て、好適に用いられる。
トルエン等の勇気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D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種以上組合わせ
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けん等を用い
る場合、これらの配合量、あるいはこれらと液体分散媒
との組合わせの如何によって、液体分散媒の保持性イン
クの成膜性は、ある程度変化する。これらの配合量、あ
るいは組合わ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又は高
分子電解質とからなるインクが付着性を有しないように
するには、インク中の溶媒の量を少なくするか、また架
橋構造物質を使用するものは架橋度を上げることが好ま
しい。また逆に付着性を有するようにするには、前記と
逆にインク中の溶媒の量を多くするか、また架橋構造物
質を使用するものは架橋度を下げることが好ましい。
る場合、これらの配合量、あるいはこれらと液体分散媒
との組合わせの如何によって、液体分散媒の保持性イン
クの成膜性は、ある程度変化する。これらの配合量、あ
るいは組合わ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又は高
分子電解質とからなるインクが付着性を有しないように
するには、インク中の溶媒の量を少なくするか、また架
橋構造物質を使用するものは架橋度を上げることが好ま
しい。また逆に付着性を有するようにするには、前記と
逆にインク中の溶媒の量を多くするか、また架橋構造物
質を使用するものは架橋度を下げることが好ましい。
前記の(3)のメカニズムをとるインクは、上述した液
体分散媒と、架橋構造物質又は高分子電解質とを必須構
成成分とするものであるが、更に、必要に応じて、染顔
料ないし着色微粒子等からなる着色剤、通電により発色
する発色性化合物、あるいは、上記インクに所望の導電
性を付与して該インクに所望の導電性を付与して該イン
クの通電発熱等を可能とする電解物質等や必要に応じて
防カビ剤、防腐剤等添加物を含有していてもよい。
体分散媒と、架橋構造物質又は高分子電解質とを必須構
成成分とするものであるが、更に、必要に応じて、染顔
料ないし着色微粒子等からなる着色剤、通電により発色
する発色性化合物、あるいは、上記インクに所望の導電
性を付与して該インクに所望の導電性を付与して該イン
クの通電発熱等を可能とする電解物質等や必要に応じて
防カビ剤、防腐剤等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・顔料等を制限なく使用
することが可能である。
、記録の分野で用いられる染料・顔料等を制限なく使用
することが可能である。
また画像の耐刷性を向上させる目的でコロダイルシリ力
、酸化チタン、酸化スズ等の無機化合物微粒子を添加す
ることもできる。
、酸化チタン、酸化スズ等の無機化合物微粒子を添加す
ることもできる。
上述した成分からなる本発明に使用されるインク得るに
は、例えば、水等の液体分散媒と、親水 3 性高分子等からなる架橋構造物質(必要に応じて、更に
架橋剤、着色剤、電解質等)及び、/又は高分子電解質
とを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。
は、例えば、水等の液体分散媒と、親水 3 性高分子等からなる架橋構造物質(必要に応じて、更に
架橋剤、着色剤、電解質等)及び、/又は高分子電解質
とを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、架橋構造物質又は/及び高分子電解質と液
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。またはこの場合、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。
いる場合は、架橋構造物質又は/及び高分子電解質と液
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。またはこの場合、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インクは、通電印加により、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、導電パタ
ーンに応じた付着性が付与される。または通電により高
分子予電解質の解離状態が変化して、通電に応じた付着
性が付与される。
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、導電パタ
ーンに応じた付着性が付与される。または通電により高
分子予電解質の解離状態が変化して、通電に応じた付着
性が付与される。
前述のメカニズム(3)をとるインクに通電す 4
ると、電気化学的反応により、電極近傍のpH価が変化
する。すなわち、電極との電子の授受によりインクの有
する架橋構造の変化、又は電解質の解離状態の変化が生
じ付着性が変化する。
する。すなわち、電極との電子の授受によりインクの有
する架橋構造の変化、又は電解質の解離状態の変化が生
じ付着性が変化する。
通電による架橋構造の変化を、例えば、ポリビニルアル
コールと、ホウ酸イオンとの架橋物を例として説明する
ならば、以下のような現象が起こると推定できる。
コールと、ホウ酸イオンとの架橋物を例として説明する
ならば、以下のような現象が起こると推定できる。
ポリビニルアルコールのOH基と結合して架橋している
ホウ酸イオン、 から、電気通電の陽極近傍での陽極反応又は塩酸などの
電子受容体の添加によりpH価が酸性側にかわり、電子
が奪われ、架橋構造(少なくともその一部)が破壊され
て、分子量が減少し、粘度が下がり、インクに付着性が
付与されたためと推定される。
ホウ酸イオン、 から、電気通電の陽極近傍での陽極反応又は塩酸などの
電子受容体の添加によりpH価が酸性側にかわり、電子
が奪われ、架橋構造(少なくともその一部)が破壊され
て、分子量が減少し、粘度が下がり、インクに付着性が
付与されたためと推定される。
この際の反応は、
例えば以下のように推定され
る。
11C−0)1
H2
本発明のように、通電により付着性が変化するインク、
特に版へ部分転写するインクを用いる画像形成方法では
、インクの転写量を通電電荷量で制御できるので、従来
の印刷機のように多数のローラでインクの量を調節する
必要がない。
特に版へ部分転写するインクを用いる画像形成方法では
、インクの転写量を通電電荷量で制御できるので、従来
の印刷機のように多数のローラでインクの量を調節する
必要がない。
以下、本発明を実施例に従って説明する。
実施例1
グリセリン200gとリチウムテニオライト(LiMg
2Li (Si40+o)F2.平均粒径2.5μm)
140gと、カーボンブラック20gとをホモジナイザ
ー内で回転数10.000rpmで30分混練した後、
水200gを加え、ロールミルで混合することにより黒
色の無定形コロイドゾルインクを調整した。
2Li (Si40+o)F2.平均粒径2.5μm)
140gと、カーボンブラック20gとをホモジナイザ
ー内で回転数10.000rpmで30分混練した後、
水200gを加え、ロールミルで混合することにより黒
色の無定形コロイドゾルインクを調整した。
上記インクを1 cmX 1 amの白金メツキステン
レス板」二に、厚さ約2mmでインクを塗布した後、そ
のインク上に前記同一サイズの白金メツキステンレス板
をのせた後、無電圧下で2枚の白金メツキステンレス板
の間隔を徐々に広げることによって、2枚の白金メツキ
ステンレス板を分離したところ、両方の白金メツキ板上
にほぼ全域に亘ってインクが付着していた。
レス板」二に、厚さ約2mmでインクを塗布した後、そ
のインク上に前記同一サイズの白金メツキステンレス板
をのせた後、無電圧下で2枚の白金メツキステンレス板
の間隔を徐々に広げることによって、2枚の白金メツキ
ステンレス板を分離したところ、両方の白金メツキ板上
にほぼ全域に亘ってインクが付着していた。
次に、厚さ2mmのインク層を挟んだ両方の白金メッキ
ステンテス板の一方を陰極(アース)、もう一方を陽極
として、+30Vの電圧を印加し、この電圧を印加しな
がら、2枚の白金メ・ンキステンレス板の間隔を徐々に
広げることによって、27 枚の白金メツキステンレス板を分離したところ、陽極側
の電極に全てのインクが付着し、陰極側にはインクの付
着はなかった。
ステンテス板の一方を陰極(アース)、もう一方を陽極
として、+30Vの電圧を印加し、この電圧を印加しな
がら、2枚の白金メ・ンキステンレス板の間隔を徐々に
広げることによって、27 枚の白金メツキステンレス板を分離したところ、陽極側
の電極に全てのインクが付着し、陰極側にはインクの付
着はなかった。
次に、第6図に示す印刷機を用いて画像形成を行った。
インク担持ロール1として、直径30mmの白金メツキ
したステンレス製円筒状ロール(表面粗度IS)を用い
、又版ロール3として、表面をハードクロムメツキした
直径30mmの鉄製円筒ロールを用いた。この版ロール
3上に、アルミニウム板上にビニル系樹脂でパターニン
グした版4を巻き付け、インク担持ロール1とコーティ
ングロール9との間に、前述したインク材を投入した。
したステンレス製円筒状ロール(表面粗度IS)を用い
、又版ロール3として、表面をハードクロムメツキした
直径30mmの鉄製円筒ロールを用いた。この版ロール
3上に、アルミニウム板上にビニル系樹脂でパターニン
グした版4を巻き付け、インク担持ロール1とコーティ
ングロール9との間に、前述したインク材を投入した。
インク担持ロール1を5 mm/secの周速で矢印六
方向に回転させ、矢印E方向に回転する表面テフロンゴ
ム製の円筒ロールであるコーティングロール9とのギャ
ップを制御し、コーティングロール9を5 mm/se
cで回転させることによって、インク担持ロール1上の
インク層厚を0.2mmに制御した。版ロール3は矢印
B方向に5 mm/secの周速で回転させた。
方向に回転させ、矢印E方向に回転する表面テフロンゴ
ム製の円筒ロールであるコーティングロール9とのギャ
ップを制御し、コーティングロール9を5 mm/se
cで回転させることによって、インク担持ロール1上の
インク層厚を0.2mmに制御した。版ロール3は矢印
B方向に5 mm/secの周速で回転させた。
8
次に、インク溜め10のインクに電極15f及び15g
を1mmの間隔で挿入し、検知部15dとして電気抵抗
計を設置し、更に制御部15cを介して手動により水補
給装置のバルブ15bの開閉を調節できるようにした。
を1mmの間隔で挿入し、検知部15dとして電気抵抗
計を設置し、更に制御部15cを介して手動により水補
給装置のバルブ15bの開閉を調節できるようにした。
この記録装置に直流電源103から電圧を印加していな
い状態下で印刷したところ、記録画像の形成された印刷
物は得られなかったが、直流電源103から30Vの直
流電圧を印加した状態下で印刷したところ、シャープな
画質の印刷物が得られた。直流電源103の極性は版ロ
ール3側が負極、インク担持ロール1側が正極であった
。
い状態下で印刷したところ、記録画像の形成された印刷
物は得られなかったが、直流電源103から30Vの直
流電圧を印加した状態下で印刷したところ、シャープな
画質の印刷物が得られた。直流電源103の極性は版ロ
ール3側が負極、インク担持ロール1側が正極であった
。
印刷開始直後のインクの電気抵抗値は50Ωであったが
、7分後には120Ωに上昇したため、バルブ15bを
開き、水をノズル15hから滴下し、インクの電気抵抗
値の変動幅を±20Ωとした。その結果、インクの電気
抵抗値は57Ωとなり、はとんど印刷開始直後のレベル
まで回復した。その後電気抵抗計の数値はほとんどふえ
ず、均一に水が分散されていることがわかった。
、7分後には120Ωに上昇したため、バルブ15bを
開き、水をノズル15hから滴下し、インクの電気抵抗
値の変動幅を±20Ωとした。その結果、インクの電気
抵抗値は57Ωとなり、はとんど印刷開始直後のレベル
まで回復した。その後電気抵抗計の数値はほとんどふえ
ず、均一に水が分散されていることがわかった。
実施例2
検知部15dとして電気伝導率計を用いた以外は、実施
例1と同様の記録装置および方法によって長時間(20
時間)の印刷を実施し、多数枚の印刷物を得た。印刷は
インクの電気伝導率の変動幅が±10%以内となるよう
にして行なった。
例1と同様の記録装置および方法によって長時間(20
時間)の印刷を実施し、多数枚の印刷物を得た。印刷は
インクの電気伝導率の変動幅が±10%以内となるよう
にして行なった。
その結果、印刷物に画質の劣化は見られなかった。
実施例3
検知部15dとして電流計を用いた以外は、実施例1と
同様の記録装置および方法によって長時間(20時間)
の印刷を実施し、多数枚の印刷物を得た。印刷はインク
を流れる電流値の変動幅が±15%以内となるように行
なった。
同様の記録装置および方法によって長時間(20時間)
の印刷を実施し、多数枚の印刷物を得た。印刷はインク
を流れる電流値の変動幅が±15%以内となるように行
なった。
その結果、印刷物に画質の劣化は見られなかった。電流
値は、印刷開始直後の0.5Aを基準にして、±15%
以内で維持した。
値は、印刷開始直後の0.5Aを基準にして、±15%
以内で維持した。
この記録装置を用いて、温度40℃、相対湿度20%R
Hの環境下で、約20時間の連続運転を実施し、多数枚
の印刷物を得た。その結果、画質の劣化は認められなか
った。
Hの環境下で、約20時間の連続運転を実施し、多数枚
の印刷物を得た。その結果、画質の劣化は認められなか
った。
実施例4
〈インク材料〉
重量部
トン、平均粒径1μm以下)
商品名ステアリングR)
水
140グリセリン 280上記材
料のうち、水、グリセリン及びカーボンブラックをアト
ライターで48r混合して混合液を作成後、この混合液
とコロイド性含水ケイ酸塩をニーグーで混合し、本発明
で使用するインクを得た。
140グリセリン 280上記材
料のうち、水、グリセリン及びカーボンブラックをアト
ライターで48r混合して混合液を作成後、この混合液
とコロイド性含水ケイ酸塩をニーグーで混合し、本発明
で使用するインクを得た。
このインクを用いて実施例1と同様の装置、方法によっ
て長時間(20時間)の連続運転を行ない、多数枚の印
刷物を得た。水添加は、平均0.4cc/分で行ない、
インクの電気抵抗率の変動幅を±14%とした。
て長時間(20時間)の連続運転を行ない、多数枚の印
刷物を得た。水添加は、平均0.4cc/分で行ない、
インクの電気抵抗率の変動幅を±14%とした。
その結果、画質の劣化は見られなかった。また、インク
の電気低効率の値は印刷開始直後の3oΩを基準にして
、±14%以内で維持した。
の電気低効率の値は印刷開始直後の3oΩを基準にして
、±14%以内で維持した。
実施例5
検知部15dとして電気伝導率計を用いた以外は、実施
例4と同様の記録装置および方法によって長時間(20
時間)の運転を実施し、多数枚の印刷物を得た。印刷は
インクの電気伝導率の変動幅が±20%となるように行
なった。
例4と同様の記録装置および方法によって長時間(20
時間)の運転を実施し、多数枚の印刷物を得た。印刷は
インクの電気伝導率の変動幅が±20%となるように行
なった。
その結果、画質の劣化は見られなかった。
実施例6
検知部15dとして電流計を用いた以外は、実施例4と
同様の記録装置および方法によって長時間(20時間)
の運転を実施し、多数枚の印刷物を得た。印刷はインク
を流れる電流値の変動幅が±15%となるように行なっ
た。
同様の記録装置および方法によって長時間(20時間)
の運転を実施し、多数枚の印刷物を得た。印刷はインク
を流れる電流値の変動幅が±15%となるように行なっ
た。
その結果、画質の劣化は見られなかった。
実施例7
グリセリン20gと、水80gとを混合した混合液を槽
15a内に入れ、実施例1と同様にし 2 て、バルブ15aにより前記混合液をインク溜10へ滴
下しつつ長時間(20時間)の運転を実施した。印刷は
、インクの電気伝導率の変動幅が±10%以内となるよ
うに行なった。
15a内に入れ、実施例1と同様にし 2 て、バルブ15aにより前記混合液をインク溜10へ滴
下しつつ長時間(20時間)の運転を実施した。印刷は
、インクの電気伝導率の変動幅が±10%以内となるよ
うに行なった。
その結果、画像の劣化は見られなかった。
比較何重
実施例1においてインク成分付与手段15を用いなかっ
た以外は、実施例1と同様にして長時間連続の運転を実
施し、多数枚の印刷物を得た。その結果、インクの電気
抵抗値は運転開始時に60Ωであったが、約3時間後に
は700Ωとなり、画質の劣化が見られるようになり、
15時間以降では電気抵抗値はIOKΩ以上まで上昇し
良好な印刷物が得られなかった。すなわち、インクの電
気抵抗率は、印刷開始直後に比べて、10倍以上に上昇
していた。尚、インクの含水率は運転開始時の43%か
ら、15時間後には5%まで低下していた。
た以外は、実施例1と同様にして長時間連続の運転を実
施し、多数枚の印刷物を得た。その結果、インクの電気
抵抗値は運転開始時に60Ωであったが、約3時間後に
は700Ωとなり、画質の劣化が見られるようになり、
15時間以降では電気抵抗値はIOKΩ以上まで上昇し
良好な印刷物が得られなかった。すなわち、インクの電
気抵抗率は、印刷開始直後に比べて、10倍以上に上昇
していた。尚、インクの含水率は運転開始時の43%か
ら、15時間後には5%まで低下していた。
比較例2
実施例4においてインク成分付与手段15を用いなかっ
た以外は、実施例4と同様にして長時間連続の運転を実
施し、多数枚の印刷物を得た。その結果、インクの電気
抵抗値は運転開始時に90Ωであったが、約3時間後に
は950Ωとなり、画質の劣化が見られるようになり、
15時間以降では電気抵抗値は1.5にΩまで上昇し良
好な印刷物が得られなかった。すなわち、インクの電気
抵抗率は、印刷開始直後に比べて、10倍以上に上昇し
ていた。尚、インクの含水率は運転開始時の19%から
15時間後には3%まで低下していた。
た以外は、実施例4と同様にして長時間連続の運転を実
施し、多数枚の印刷物を得た。その結果、インクの電気
抵抗値は運転開始時に90Ωであったが、約3時間後に
は950Ωとなり、画質の劣化が見られるようになり、
15時間以降では電気抵抗値は1.5にΩまで上昇し良
好な印刷物が得られなかった。すなわち、インクの電気
抵抗率は、印刷開始直後に比べて、10倍以上に上昇し
ていた。尚、インクの含水率は運転開始時の19%から
15時間後には3%まで低下していた。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、インクの物性の
経時的変化を防ぐことができ、電圧印加による印刷を長
時間安定して行うことができる。
経時的変化を防ぐことができ、電圧印加による印刷を長
時間安定して行うことができる。
また、本発明によればインク物性を常に一定に保つこと
ができるため、環境条件に左右されずに印刷を行うこと
ができる。
ができるため、環境条件に左右されずに印刷を行うこと
ができる。
第1図は本発明の画像形成装置の一例を示す側面図、第
2図は本発明で使用する版の一例を示す斜視図、第3図
及び第4図は本発明の画像形成装置の他の例を示す側面
図、第5図は本発明の画像形成方法を実施するためのフ
ローチャートの一例を示す図、第6図及び第7図は本発
明の画像形成装置の他の例を示す側面図である。 1・・・インク担持ロール 2・・・インク 3・・・版ロール 4・・・版 4a・・・基材 4b・・・パタ
ーン5・・・中間転写体(ブラン胴) 6加圧する手段(圧胴) 7・・・被記録体 8・・・画像 9・・・コーティングロール1
0・・・インク溜り 11・・・遮断手段12・・・筐
体 14.15・・・インク成分付与手段 14a・・・湿度センサー 14b・・・超音波加湿器 1.4c・・・制御部 14d・・・ドライバー 14e・・・電源 15a・・・槽 15b・・・パルプ 15c・・・制御部 15d・・・検知部 15f、g・・・電極 15h・・・吐出口 103・・・電源
2図は本発明で使用する版の一例を示す斜視図、第3図
及び第4図は本発明の画像形成装置の他の例を示す側面
図、第5図は本発明の画像形成方法を実施するためのフ
ローチャートの一例を示す図、第6図及び第7図は本発
明の画像形成装置の他の例を示す側面図である。 1・・・インク担持ロール 2・・・インク 3・・・版ロール 4・・・版 4a・・・基材 4b・・・パタ
ーン5・・・中間転写体(ブラン胴) 6加圧する手段(圧胴) 7・・・被記録体 8・・・画像 9・・・コーティングロール1
0・・・インク溜り 11・・・遮断手段12・・・筐
体 14.15・・・インク成分付与手段 14a・・・湿度センサー 14b・・・超音波加湿器 1.4c・・・制御部 14d・・・ドライバー 14e・・・電源 15a・・・槽 15b・・・パルプ 15c・・・制御部 15d・・・検知部 15f、g・・・電極 15h・・・吐出口 103・・・電源
Claims (9)
- (1)印加電圧の極性に応じて付着力が変化する記録材
を、一対の電極間に供給する工程と、前記一対の電極間
に電圧を印加する工程と、前記記録材に、前記記録材を
構成する成分を付与する工程とを有することを特徴とす
る画像形成方法。 - (2)前記成分が水で、前記記録材の周辺の湿度に応じ
て、前記記録材に付与する水の量を制御する請求項1に
記載の画像形成方法。 - (3)前記記録材の電気抵抗、電気伝導率あるいは前記
記録材を流れる電流値のうちの少なくとも1つの測定値
に基づいて、前記記録材に付与する前記成分の量を制御
する請求項1に記載の画像形成方法。 - (4)少なくとも一方の電極に導電部と絶縁部とからな
るパターンが形成されている一対の電極間に、印加電圧
の極性に応じて付着性が変化する記録材を供給する工程
と、前記一対の電極間に電圧を印加し、前記パターンの
形成された電極上に前記パターンに応じて前記記録材を
付着させる工程と、前記記録材に、前記記録材を構成す
る成分を付与する工程とを有することを特徴とする画像
形成方法。 - (5)前記成分が水で、前記記録材の周辺の湿度に応じ
て、前記記録材に付与する前記水の量を制御する請求項
4に記載の画像形成方法。 - (6)前記記録材の電気抵抗、電気伝導率あるいは前記
記録材を流れる電流値のうちの少なくとも1つの測定値
に基づいて、前記記録材に付与する前記成分の量を制御
する請求項4に記載の画像形成方法。 - (7)少なくとも一方の電極に導電部と絶縁部とからな
るパターンが形成されている一対の電極と、前記一対の
電極に記録材を供給する記録材供給手段と、前記一対の
電極に電圧を印加する電圧印加手段と、前記記録材に、
前記記録材を構成する成分を付与するインク成分付与手
段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - (8)前記インク成分付与手段が、湿度センサーと、加
湿器とを有する請求項7に記載の画像形成装置。 - (9)前記インク成分付与手段が、一対の電極と、前記
成分を吐出させる吐出口とを有する請求項7に記載の画
像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2097048A JPH03211065A (ja) | 1989-04-12 | 1990-04-12 | 画像形成方法及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9082789 | 1989-04-12 | ||
JP1-90827 | 1989-04-12 | ||
JP1-122749 | 1989-05-18 | ||
JP12274989 | 1989-05-18 | ||
JP2097048A JPH03211065A (ja) | 1989-04-12 | 1990-04-12 | 画像形成方法及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03211065A true JPH03211065A (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=27306549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2097048A Pending JPH03211065A (ja) | 1989-04-12 | 1990-04-12 | 画像形成方法及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03211065A (ja) |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP2097048A patent/JPH03211065A/ja active Pending
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