JPS62234168A - 印刷装置 - 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、　ｙｔ４［体を用いた。いわゆるゼログラフ
ィ技術を利用する印刷装置に関し、さらに詳しくは、′
持株な構造のトナーを用いて実現される新しいゼログラ
フィ技術全利用する印刷装置に関する。

〔従来０技術〕 近年、ゼログラフィ技術を利用した印刷装置が憧々実用
化し利用されるに至っている。こり技術において利用さ
れているトナーについて概説すると、「カールソンプロ
セス」を利用した印刷ｉｔＯ場合は、２成分磁気ブラシ
現諌去やフロート亀水効実現□□□法（Ｆｆｆｉｌｆ：
Ｄ法）においては絶縁性非磁性トナー、ジャンピング現
ｔｉ法においては絶縁注巳註トナーが用ハられており、
エレクトロファックスＱｊｉ４合ＶＣは、導亀注磁註ト
ナーが用いられている。

また最近は、プロセスＯ大巾な簡略化のｏＴ能性を秘め
る、線光と現はを同時に行なって画隊全形成する新しハ
ゼログラフイ技術を利用した方法（以下、同時版と呼ぶ
）が、各所で検討され１例えば特開昭５８−１５３９５
７に提案されている。

この方法においては、露光中に、バイアス電圧を印加し
た導電性磁性トナーのブラシで、光導電体１−を含んで
なる画像形成体０表面を擦過する方法が最適■境鐵法と
考えられており、光導電体が絶赫体として作用する時（
未露光部）と、導電体として作用する時（露光部）とで
、バイアス電圧による画ぼ形成体表面ＶＣ接触している
トナーへの注入電荷針にちがいが生じ、その電荷緻の差
が画像形成体表面へ０靜亀付着力の差となってトナー画
像形成が可能となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、同時法で用いるトナーは、そ■４電性のために
、トナーＯ就荷が短かい緩和時間で中和されてし′！い
残留電荷を失って紙への静電付着力を失うので、周知■
静電転写法では紙へＶ）転写が十分にできないという欠
点ｔ”有していた。

本発明の目的は、上記欠点の無い、同時矢金利用した印
刷装＃を提供する事にある。具体的には同時法において
画像形成が可能で、かつ静電転写法で普通紙へＯ転写が
行なえるトナーを提供する事にある。

Ｃ問題点を解決する九めＯ手段〕 本発明における印刷ｉｔは１重力方向に対し安定性Ｏ悪
い姿勢１と安定性の良ハ姿勢２とを有する如き形状のト
ナーであって、さらに重力方向■電気￥ｆ注が姿勢ｌの
時には導電体、姿勢２０時には絶縁体となる如く体積抵
抗直Ｏ比でＩｌｌ　”以）Ｊ異方性を有するトナーを用
＾る事を特徴とする。

〔作用〕

本発明Ｏ印刷装置１ｃおいて用いるトナーを上記７）構
成とすると、同時法における（３！影形成υ画録形成体
民面！／ｃ接触しているトナーへの電荷注入は。

姿勢１に対応する等電体を通して行なハ、転写時には、
トナーの前記形状のため姿勢２となっており、記録媒体
から見た時、トナーは絶縁体Ｏ如く振る舞うＯで静ＷＥ
転写が可能となる。

こ■現象について、トナー形状を回転楕円体として１収
分ａ１性トナーの場合で詳説する。現像部までトナーは
マグローラ■磁力で搬送されるが磁気吸引力によりトナ
ーの長軸と磁力線が概モ行になる如くトナーは２リーブ
上で整列する。

これはトナーがｍａを有するため磁場により虫比すした
トナーＱ臀する磁気的ポテンシャルの最低１ｍをとる如
く安定状態に向けて回転トルクを受けるとともにトナー
が導電性を有するため蓄積電荷等無く静電力をうけなり
ｈためである。

現酸部では画象形成面と接近することによりトナーは磁
場と長袖が概一致して整列しているためＩＩ！！７家形
成面とと述スリーブ表面にトナー長軸頂点が接触する如
く当接する。

従ってスリーブに印加される現（８！電位はトナーが長
袖方向ＶＣ４亀注を有するため前記画像形成面まで達す
る。

従って前述のべＬ衝注入が生じ同時法により画像が形成
され、トナーＶｃｌ−ｊ：電荷が蓄積される。

トナー画像は、像形成体表面にのって画像形成部を離れ
ると蓄積電荷０静電力によりトナー長軸が字形成体表面
とモ行になる如くトルクをうける。

トナー長軸が像形成面と、概モ行な状態ではトナーの重
荷は転写時に重ねられる記録媒体とは導電性がなく蓄＊
ｔｔ荷は中和することなく保持されるので周知の静電転
写により記録媒体への転写が行われ、記録媒体へ転写さ
れたトナー画像は周知の方法で定着される。

以Ｊ、ＧＤ画ｒ８！形成及び転写・定着工程から明らか
なように姿勢ヱと姿勢２の両状態での緩和時間について
前者は１ｉｎＩ像形成時間に比べて十分小さく。

後者は画像形成から定着終了まで０時間に比べて十分大
きい必要がある。現像ニップＦ１通常２〜３ｕ、現鐵部
から定着部出口までの距離は通常３０ＩＪ以とであるこ
とから１両姿勢で■体横抵抗血の比は用３以とあること
が望ましい。

〔実施列〕

ｍ１図（ｃ）　、　（６）に１本発明における印刷装置
の実施列を示す、μ）因は全体図で（６）図は要部拡大
図である。ベルト状の透明支持体ｌ上に透明ｉ！４電体
層２と光導電体１曽３を積層されてなる画像形成形４は
ローラｌＯによって矢印５■方向へ回転している。

６はトナー供給器であり、トナー７はマグネットローラ
８とスリーブ９で構成される周知の磁気ブラシによって
画像形成体４０表面へ搬送される。

こうして供給されるトナー噛は、露光器１１による露″
＃：、１２と同時もしくは直後ＶＣ′ｊＸ光側と逆り側
より１ｎｌＩ像形成体４に接触する配置となっており、
透明専電体層２とスリーブ９ｃ１間に印加されているバ
イアス電圧１３！７）作用によりｖＩｒ元部と非露光部
で画像形成体４０表面へ■付着力に差異を生じ、そＯ結
果、露ｙｔ、ＶＣ応じて選択的トナー付層が起きて。

画像が形成される。

露光器１１ｔｆ、自己集束型ロッドレンズアレイ１４・
ＬＣＢヘッド基板１５・ハロゲンランプもしくは螢尤管
よりなるライン状′に、源１６を主要構成要素とし、こ
■ＬＣ８ヘッドについては、例えば￥ｊ開昭５８−１９
３５２１に開示されている。トナー画像が形成されたｌ
Ｉ！Ｌｌ隊形成体６は矢印５の方向へ移動し。

記録媒体１７が搬送ローラ１８により矢印１９０方向か
ら供給されて％−１−１酸形成と対向する周知のコロト
ロンＩＯ下を画像形成体４と同じ移動速度で移動してい
る間に、トナー画１象は画像形成体４から記録媒体１７
へ静電転写される。こうして形成された記録媒体１７Ｊ
：のトナー画像は、周知Ｏ熱定着ローラ２１ヲ通り、定
着されて印ｔｅｌｌ物となって矢印た■方向へ排出され
る。転写後、画像形成体４μ、トナー供給器６と露ｙｔ
器１１で構成される画像形成部へ再び到達し次の印刷工
程へ入るが、転写されずに画像形成体上に残っている残
留トナーは、この時までにトナーおよび画像形成体が有
する緩和時間ＶＣ応じた電荷中和を生じていて靜電付１
カが弱まっているため、トナー供給部６の伍気ブラシに
より回収され、前歴は残らなり−ｈ事が判明している。

第２図に、本発明における印刷装置においてＩｆｉｌ家
形成がなされる様子の井細を示す０図中、試１図と同じ
韓素には同一〇番号が付しである。元２４電体會３．透
明導亀体ｊ曽２．透明支持体層ｌυ順に積層されて成る
画像形成体４は矢印５■方向へ移動する際、峰露尤１２
　ｔ−受ける。マグネットローラー８とスリーブ９を用
いて形成される周知■磁気ブラシによりトナーＶ乙は、
ｒ：を元部において画像形成体４と接している。スリー
ブ９にはバイアス１ｔ（ＥＥ１３が印加されてハるｔめ
１画像形成体４に接しているトナーＶＣは、各トナーが
有する導電性Ｏ方向飼■面闇志Ｏ接触により形成される
電流路を通して電荷が注入されるが、露光部と未露光部
では注入針が異なり、そ０結果元４電体＋ｉ　１２　Ｏ
表面へのトナーの静電付着力ＶＣ差を生じ画像杉成ｆＪ
Ｘ行なわれる。

こ０時、同図に示す如く、−気ブラシを形成するトナー
のじゆず列はエネルギの安定性の原理に従って姿勢１０
方向すなわち、導電性υ方向２１につながるって、前記
電流路は確実に形成される。

第３図に１本発明における印刷装置において静電転写法
によって転写される様子０拝細を示す。

図中嬶１図と同一〇要素には同一■番号が付しである。

トナー画像を形成された画像形成ｆ＋４！７）表面に記
録媒体１７が重ねられ、転写用紙０裏側から、コロナ転
写器２０ＶＣよってトナ−７■尋市６部２４　Ｏ［荷（
Ｉｌｉｊ隊形成隊形成人された電荷）と逆極性Ｏイオン
が注入される。こ０時、画像形成体上ＶＣ画障を形成し
ているトナー■はとんどは、転写ステーションへ移動し
てくる間に、エネルギ０安定註０原珈により姿勢２のト
ナー５となっている。また姿勢１■トナー２６Ｖ）状擦
で転写工程に入ってきたトナーも、記録媒体１７が重な
った時点で結局は姿勢２？とる様になる。つまり、トナ
ーは絶縁性０方向２７θ面で記録媒体１７と接触する結
果、記録媒体から見比時、トナーは帯電した絶縁体■如
く振る舞うυで、記録媒体１７との間に静電力が転写力
として働き、トナー転写が達成される。

麻４図に、本発明における印刷装置において用いるトナ
ーの購ａ列を示す、同図（α）は外観図、（ｂ）は断面
図であり、トナーは概ね回転楕円体■形状を呈しており
、針状４道材あが互１ＡＶＣ杷縁材四により絶縁されて
長軸方向に配タ１ｊシトナー粒子？貫通している。こ７
）様な構造とする事により１重力方向に対し安定性の悪
い姿勢ｌ（下方向を重力υ方向とした時の同図の姿勢）
と安定性■良ハ姿勢２とｔａする如き形状のトナーであ
って、さらに重力方向の電気特性が姿勢ｌＱ時ｆ／ＣＦ
−１４電体、姿勢２の時にＦｉ絶縁体となる如く異方性
を有するトナーを実現する事ができる。絶縁付加には、
電荷拡散を生じないように十分高ｌＡ抵抗１直を胃する
必要かあり体積抵抗１０８　Ωの以上を要し、そ０様な
周知Ｏ絶縁性トナー材料が全て利用できる。

また針状導Ｗ１材公としてはアルミニウムやステンレス
等υ針状微粉体が利用され、こ■様な針状微粉体はレリ
えば不活性ガス中にＬ記材料を蒸発再結晶させる製法に
より入手可能である。なお、第１の実施列の中で述べた
櫟に、トナー供給部において田気ブラシを利用するため
にはトナーに磁性を付与する必要があるが以下０２り０
方法が可能である。襄−の方法ｔ！Ｆ’ｇｓＯ＊や１−
Ｐｇ、ｏ、等周知０絶縁性毎性材Ｏ微扮体を針状導電材
とともにｅ緑付加中に分散配合する。第２０方法は鉄・
コバルト・ニッケル等仮注金有する針状導電材を用θる
。

こうした材料Ｏ針状微粉体は前述と同様Ｏ製法により入
手できる。

また、トナー形状は偏モ形状でも所期Ｖ）特性を付与す
ることができる。これは列えはカーボン等を分散した樹
脂をＥＩＥ延してフィルム状となし両面にシリコンアル
コキシドを塗布し乾燥した後粉砕Ｔることにより入手可
能である。

〔発明Ｏ効果〕

以上述べたように、本発明による印刷装置は、重力方向
に対し安定性０悪β姿勢ｌと安定性Ｏ良い姿勢２とを宵
する如き形状のトナーであって。

さらに重力方向■電気特性が姿勢１０時には導電体、姿
勢２Ｏ時１ｃは絶縁体となる如く体積抵抗直■比で１１
１　”以Ｊ：Ｏ異方性を有するトナーを用いる。

同時法を採用した印刷装置であって、従来のゼログラフ
ィ技術を利用した印刷装置に比較して印刷サイクルに含
まれる工程が大巾に少なくなってハるｔめ、小型で低価
格０印刷裟置となる。

本発明の印刷装置で用いるｌ８１ｉ鍬形成体はシーム有
り０ベルトでもシーム無しＱベルトでも利用できるが、
シーム無しとするとベルト周長全印刷長さに関係なく短
かくできるＱで、より装置の小型比につながる。

また本発明における印刷装置Ｏトナー供給器のトナー搬
送手段として磁気ブラシのみに限られるもつでＦ′ｉな
く、レリえは導電性繊維からなるブラシによるブラシ搬
送も可能である。トナーにＦｉＩｉ性成分全成分する必
要はなく高価な部品であるマグネットローラが不要とな
るためゴス８０面でさらに有利である。

また本発明で用いるトナー形状は１回転楕円体、偏モ体
に限られるものではなく１円板状・うろこ状といった多
く０形状が利用できる事は自明である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（６）は本発明における印刷長ＶｔＱ爽
施列を示す図、第２図は本発明における印刷装置におハ
て画像形成がなされる嵌子０詳細を示す図、＠３図は本
発明における印刷装置にシβて静屯転写法によって転写
される様子Ｏ詳細を示す図。 第４図μ）（ｂ）は本発明における印刷装置において用
いるトナーの構造列？示す図。 ｌ・・透明支持体　　お・・トナ一層 ２・・透明導電体層　消・・導電性の方向３・・光４一
体層　　乙・晦姿勢２０トナー４・・画像形成体　　２
６・・姿勢ｌ■トナー６・・トナー供給器　２７・・絶
縁性の方向７・・トナー　　　　あ・・針状導電材１１
・・露ｘｉゼ　　　　四・・絶縁材１２１１１１露光 １３・・バイアス電圧 １７・・記録媒体 加・・コロトロン 以上 出願人　　セイコーエプソン泳式会肚 ４　第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光導電体層を含んで成る画像形成体上に、前記光導電体
   層露光を行ない、該露光と同時もしくは直後に露光側と
   逆の側よりトナー層を前記画像形成体と接触させ、かつ
   前記光導電体層と前記トナー層に電界を作用させる事に
   より、トナーを選択的に付着させて画像を形成し、該ト
   ナー画像を画像形成体上から記録媒体上へ転写して印刷
   物も作製する印刷装置において、重力方向に対し安定性
   の悪い姿勢１と安定性の良い姿勢２とを有する如き形状
   のトナーであって、さらに重力方向の電気特性が姿勢１
   の時には導電体、姿勢２の時には絶縁体となる如く体積
   抵抗値の比で１０＾２以上の異方性を有するトナーを用
   いる事を特徴とする印刷装置。