JPH01114477A - 静電印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、１枚の印刷原版から多数枚の印刷物を得るた
めの静電印刷方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、ワードプロセッサー、パーソナルコンピュータ等
の普及により、文字や図形等を印刷した書類が簡単に得
られるようになってきている。この書類から数十枚もし
くはそれ以上の多数枚のコピーを得ようとする場合、複
写機を用いることがまず考えられるが、コピーコストの
点では不利である。また安価に大皿の印刷物を得る手段
としては、オフセット印刷あるいは感熱性孔版印刷用原
紙のフィルムに穿孔画像を形成し、この原紙を輪転謄写
機に装着して印刷を行なうことが知られている。しかし
これらの場合には、印刷機の価格が高くしかも取扱いも
比較的面倒であるので、だれでもかつ手軽に印刷できる
わけではなく、使用者が限定されてしまう。

そこで低コストかつ手軽な印刷を行なうために、例えば
、（１）静電気を利用して支持体上の絶縁層にパターン
を形成する導電性部材に導電性の一成分トナーを付着さ
せ、このトナー像を転写定着させる方法（特開昭６１−
１６２３８０号）　、（２）静電気を利用して印刷画像
のパターンを形成する導電層に反転現像によりトナーを
付着させ、次いで転写定着する方法（特開昭６１−１６
３８８５号）、および（３）絶縁性インクを塗布した転
写シートと導電性シートとを密着し、転写シート側から
熱パターンを印加して導電性シートに画像パターンを形
成し、このパターンを導電性もしくは半導電性トナーで
現像し、次いで転写および定着を行なう方法（特開昭５
９−１５２８８９号）が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した（１）〜（３）の方法は、オフセット印刷や輪
転謄写機を用いる印刷よりも、印刷装置自体の構造を筒
素化できると共に手軽に印刷できるという利点を有する
が、それでも改善の余地は残されている。すなわち上記
（１）および（２）の方法では、転写と定着を同時に行
なうので絶縁層の表面に導電層を形成した転写シートを
用いる必要があり、−枚当りの印刷コストはや−高いも
のとなる。また上記（３）の方法では、導電性もしくは
半導電性のトナーを用いるので、転写シートが普通紙の
場合には転写効率が低下し、良質の印刷物が得られない
。

したがって、本発明の目的は、このような従来の印刷方
法を改善し、低コストで良質の印刷物が得られる静電印
刷方法を提供することである。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも表面
が導電性である基体の表面に、原画と鏡像関係にある絶
縁性の画像パターンを形成し、この画像パターンの表面
に静電荷を与えて静電荷パターンを形成し、絶縁性トナ
ーを静電荷パターン付着させ、このようにして得られた
トナー像を記録シートに転写し次いで定着するという技
術的手段を採用したものである。

〔実施例〕

以下本発明の詳細を図面により説明する。

第１図は本発明に使用される印刷原版の一例を示す平面
図、第２図は同断面図である。印刷原版ｌは、少なくと
も表面が導電性である基体２の上に絶縁性を有する材料
により、オリジナルの画像と鏡像関係にある画像パター
ン３を形成したものである。基体２としては、ＡＮ、Ｃ
ｕ等の導電性材料からなるシートもしくは樹脂、紙等の
絶縁性シートの表面に導電層を形成したものを用い得る
。

画像パターン３は、例えば、ワードプロセッサーやパー
ソナルコンピューターで作成した文章や図表などをサー
マルプリンターあるいはドツトプリンターにより上記基
体上に印字することにより得られる。この種プリンター
で使用されるインクは、熱溶融性もしくは怒圧性の樹脂
をバインダーで結着したものであるので、電気的絶縁性
を有する。

またこの画像パターンを原画と鏡像関係にあるものとす
るためには、例えば、原画像を逆像に変換してから印字
を行なえばよい。

次に上記の印トリ原版を印刷装置に装着して印刷を行な
う。

第３図は本発明を実施するための印刷装置の一例を示す
断面図である。へ１等の導電体からなるドラム４の周面
には、絶縁性の画像パターン３を保持したシート状の印
刷原版１が巻き付けられている。ドラム４は矢印Ａ方向
に回転され、又、接地されている。ドラム４の周囲には
、高圧電源９に接続されたコロトロン５と、現像装置６
と、転写コロトロン７と、クリーニング装置８が配置さ
れている。１０は転写紙、１１は定着装置をそれぞれ示
している。

現像装置６は、荷電型の絶縁性磁性トナー（以下単に磁
性トナーという）６５が収容された現像槽６１を有する
。現像槽６１の内部には、矢印Ｂ方向に回転する非磁性
スリーブ６２がドラム４と対向して設けられている。非
磁性スリーブ６２の内部には、表面に複数個の磁極を有
する磁石ロール６３が固定配置されている。また現像槽
６１には、非磁性スリーブ６２上のトナー層の厚みを規
制するためのドクタ一部材６４が取り付けられている。

なおスリーブと磁石ロールは両者が相対的に回転できる
ようになっていればよく、スリーブを固定して磁石ロー
ルを回転させるあるいは両者を回転させる構造であって
もよい。

以上の構成において、コロトロン４により印刷原版１の
表面を一様帯電すると、印刷原版１の基体２はドラム４
を介して接地されているので、絶縁性の画像パターン３
の表面のみに電荷（図では負電荷）が残り静電荷像が形
成される。すなわち本発明では、怒光体や光学系を用い
ずとも、静電荷像を形成することができる。またコロト
ロンを用いることにより安定した潜像が得られる。この
静電荷像が現像部に至ると、非磁性スリーブ６２上に保
持された磁性トナー６５により静電荷像が現像される。

詳述すると、非磁性スリーブ６２上に吸着された磁性ト
ナー６５はスリーブの回転により、それと同方向に搬送
されると共にこの搬送過程でスリーブやドクタ一部材あ
るいはトナー同志の接触により所定の極性に摩擦帯電さ
れる。印刷原版１と非磁性スリーブ６２とが対向する現
像領域で形成された磁気ブラシで印刷原版１の表面を摺
擦することにより、帯電トナーは静電荷像に付着する。

このようにして印刷原版１上に形成されたトナー画像は
、転写コロトロン７により転写紙１０の裏面から電界を
印加することにより正像として転写紙１０に転写され、
次いで定着装置１１により定着される。また転写後の印
刷原版ｌ上に残留したトナーはクリーニング装置８によ
り除去される。

上記の操作を繰り返えすことにより、１枚の印刷原版に
基いて多数枚の印刷物を得ることができる。

上記の実施例では、現像剤として１成分系の磁性トナー
を用いた例を説明したが、本発明においてはトナーが絶
縁性を示すものであれば、他の現像剤、例えば１成分系
の非磁性トナーもしくは磁性キャリアとトナーとを混合
した２成分現像剤を用いることができる。本発明で絶縁
性トナーを用いるのは、良好な転写画像を得るためであ
る。すなわち転写コロナ電荷は転写紙の抵抗に応じてト
ナー側にリークし、転写紙の電位が減少する。特に普通
紙のように抵抗の低い（約ｌＯＬ！Ω・ｃｍ以下）転写
紙を用いた場合には、−旦転写されたトナーにトナーの
抵抗に応じて転写紙の裏面から電荷が注入され、やがて
トナーが転写コロナ電荷と同極性に帯電して、転写紙か
ら反発するようになり、転写画像が乱れてしまう。しか
してトナーが絶縁性であると、転写紙からトナーへの電
荷の注入を防止でき、良好な転写画像を得ることができ
る。

具体的なトナーの抵抗値としては、４ｋＶ／ｃｍの直流
電界中で測定した値（測定法は特公昭５Ｂ　−４０１８
２号に記載の方法に準する）で工ＱＩＩΩ・ｃｍ以上、
好ましくは１０′４Ω・Ｃｌ１１以上あればよい。この
ような絶縁性トナーを用いることにより、安価な普通紙
に印刷を行なえるので、印刷コストの低減が達成できる
。

また現像法も、上述した磁気ブラシ法に限らず、タッチ
ダウン法、ファーブラシ法、ジャンピング法等の他の方
法を適用してもよい。ただし現像装置の構造を簡素化で
きしかも高品質の画像が得られる点で、１成分系の磁性
トナーを用いる磁気ブラシ法が有利である。

更に定着はヒートロール定着あるいはオーブン定着に代
表される加熱定着方式を採用してもよいが、消費電力が
少なくかつウオームアツプが不要となる圧力定着方式を
採用してもよく、特に一般家庭などで印刷を行なう場合
には、消費電力の少ない圧力定着方式が有利である。た
だし通常の圧力定着方式に従うと、定着に必要な圧力（
線圧で１５〜２０ｋｇ／ｃｍ位）を得るために比較的大
きな定着ロールを必要とし、定着装置が大型化しかつ重
量も大となるので、例えば定着ローラを加熱するなどし
て定着圧力を下げることのできる構造が望ましい。

〔実験例〕

以下の実験例により本発明を更に説明する。

絶縁性基紙上に導電層を塗布したシートを準備し、その
上にワードプロセッサー（日立製ワードパル２５）によ
り作成した文章をドツトプリンターにより印字し、絶縁
性インクからなる、原画とは逆像の画像パターンを作成
した。このシートを印刷原版として、第２図に示す装置
により（但し上記導電層を接地）、以下の条件で普通紙
に印刷を行なった。

へ２ドラム：外径１３７ｍｍ、周速１７０ｍｍ／ｓｅｃ
スリーブ：外径３１．４　ｍｍのＳＯＳ　３０４製スリ
ーブ、回転数４１Ｏｒ、ｐ、ｍ、（反時計方向）磁石ロ
ール：外径２９．３　ｍｍのＩｌａｌミツエライト回転
数１１３Ｏｒ、ｐ、ｍ、（時計方向）８極対称着磁、ス
リーブ上の磁束 密度８００Ｇ 現像ギ＋ｙプ：０．７５ｎｎ。

ドクターギャップ：０．３５ｍｍ インク上の表面電位：　−２００Ｖ 転写電圧ニー５ｋＶ 定着圧カニ線圧３　ｋｇ／ｃｍ、但し圧力定着ロールの
表面を８０℃に加熱 磁性トナー：平均粒径１２μｍ、抵抗：１０ＩｔｈΩ・
ｃｍ、ブローオフ摩擦帯電量ニー６ μｃ／ｇ このようにして連続１００枚の印刷を行なったところ、
１００枚目の画像も１枚目と略同様の良質のものであっ
た。

〔発明の効果］ 本発明は以上の構成および作用を有するもので、絶縁性
の画像パターンに基き、絶縁性トナーを用いて静電的に
現像を行なうので、普通紙への印刷が可能となり、印刷
コストが安くしかも良質の印刷物を大量に得ることがで
きる。また静電印刷であっても、電子写真方式の複写機
やプリンターのように恣光体や露光手段を用いずとも静
電荷像を形成できるので、印刷装置の構造を筒素化でき
ると共に低価格の印刷装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用される印刷原版の一例を示す平面
図、第２図は同断面図、第３図は本発明を実施するため
の印刷装置の一例を示す断面図である。 １：印刷原版、４ニドラム、５：コロトロン、６：現像
装置、７：転写コロトロン、ｌＯ：転写紙、１１：定着
装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも表面が導電性である基体の表面に、原
   画と鏡像関係にある絶縁性の画像パターンを形成し、前
   記画像パターンの表面に静電荷を与えて静電荷パターン
   を形成し、絶縁性トナーを前記静電荷パターンに付着さ
   せ、得られたトナー像を記録シートに転写した後定着す
   ることを特徴とする静電印刷方法。
2. （２）基体の表面に加圧又は加熱により、絶縁性インク
   を選択的に付着させて画像パターンを形成する特許請求
   の範囲第１項記載の静電印刷方法。
3. （３）基体を接地し、画像パターンの表面をコロナ帯電
   することにより静電荷パターンを形成する特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の静電印刷方法。
4. （４）荷電型絶縁性磁性トナーを磁気ブラシ法により静
   電荷パターンに付着させる特許請求の範囲第１項ないし
   第３項記載の静電印刷方法。