JPS63135971A - 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】 〔慮粱上の利用分野〕 不発明は、光導電体を用いた、所謂ゼログラフイｖｔｍ
を利用する印刷装１に関し、さらに詳しくは、特殊なト
ナーを用いて実現される耕しいゼログラフィ技術を利用
する印刷ｆｉ置に関する。

〔従来の技術〕

近年、ゼログラフィ技術を利用し九印刷装虚が種々実用
化し利用されるに至っている。この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」を利用した印刷装置の場合に、２成分磁気ブラシ
現像法やフロート電極効果現像法（ＦｍＥＤ法）に２い
ては絶縁性非磁性トナー、ジャンピング現像法において
は絶縁性磁性トナーが用へられて２す、エレクトロファ
ックスの場合には、導電性磁性トナーが用いられている
。

また、最近に、プロセスの大幅ｆ！間略化の可能性を梠
める、鳥元と現像を同時に行なって画像を形成する新し
いゼログラフィ仮術をオリ用した方法（以下、同時法と
叶ぶ）が、各所で検討さｎｌ、例えば特開昭５８−１５
３９５７に提案されている。

この同時法によれば、従来のセログラフィ！ｊＬ＃によ
る印刷装置で公安でろる、帝′成器、除電器、クリーナ
の各プロセスが不安となり、１九、排トナーも生じない
ため、プロセスのＬめ時化とトナーの節約が図れ、装置
の小型化、低コスト化が可忙となる。この同時＠を峨侃
すると、露光中にバイアス電圧を印加し九４電性磁性ト
ナーのブラシで、光導電体ノーを含んで成る画像形成体
の表面ｔ−擦過する方法が最通の現像法として考えられ
ており、光導電体が絶縁体として作用するＴｒｆ（木枯
元部）と、２４電体として作用する時〔蕗元邸〕とで、
バイアス電圧による画像形成体表面に接触しているトナ
ーへの二人４荷頁にちがいが生じ、その電荷輩の差が画
像形成体表（３）への静電付着力の差となってトナー画
像形成が６■馳となっている。

〔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に、七の４４性の丸めに
、転写用紙とす灸触すると画法形成時Ｖこ圧入さＡ７Ｃ
″１何が辺時間で大なわれていき風との静電付着力が弱
°ｆつてし１い、周知の靜′１！転写法でハ樵への転写
がｆ分にできないという欠点′ｉｔｍ−していた・待ｖ
ｃ關湿時に２いては、凧の抵抗値が低トする九めトナー
の圧入域ｆｒに丈は急速に大なわれていき、ついには紙
からトナーへ逆極性の電荷圧入が生じて一度紙へ転写さ
れｔトナーが飛散する、いわゆるＢｌｏｗｏｆｆ現象が
発生する様になる九め、事実上転写不可能となってい比
ゆ本発明の目的は、上記欠点のない、同時法を利用し九
印刷方法を提供する事にある。具体的には、同時法によ
る像形成がｏＴ能で、かつ高湿時に２いても靜直転写法
で晋ａ紙への転写が行えるトナーを提供する事におる・ 〔問題点を解決するｔめの手段〕 不発明における印刷装置に、光導電体１−を含んで成る
画像形成体に像露光を行ない、像露光と概ね同時に、ト
ナー供給器によって供給されるトナ一層ｔ″像露光側と
反対の側から画像形成体へ接触させ、かつ光導電体層と
トナ一層に電界を作用させる事によシ、画像形成体表１
ｉ１１ｃ）ナーを選択的に付着させてトナー画像を形成
し、トナー画像に記録媒体を重ね、トナー画像を画像形
成体上から記録媒体上へ静電転写した恢、定着して印刷
物を作成する印刷装置であって、トナーとして、抵抗率
が１０”Ｑα以下の導電性トナーと抵抗率が１０６Ωｃ
ｍ以上であり帯を極性および帯電量を制御し九絶縁性ト
ナーとを、重量混合比にして、導電性トナー１に対しも
磁性トナー０１〜１０の割合になるように混合したトナ
ーを用い、さらに、！！ｔ＋記静電転写時に生じさせる
１１Ｌ場が、前記ｅ磁性トナーに対して前記画像形成体
から前記記録媒体の方向に静電力が作用する如き１１場
の方向である事を特徴とする。

〔作用〕

本発明の印刷方法に２いて用いるトナーを上記のｖ４戊
とすると、画像形成時は、確率的に必らず存在する、ト
ナー供給器から画像形成体に至る導電性トナーのしゆず
列を通して、画像形成体表面に接する導電性トナーに、
露光に応じｍ電荷が現像バイアス電圧によって圧入され
る。この圧入電荷逍の差が画像形成体表面へのトナーの
静電付着力の差を生じさせ、画像形成体表面に導電性ト
ナ−と絶縁性トナーの混合トナーによるトナー画像が形
成される。転写時は、トナー画像中の・絶縁性トナーに
対して画像形成体から記録媒体の方向に静電力が作用す
る様な１！場を印加するｋめ、トナー画像中の絶縁性ト
ナーが通常の静電転写原理に従って記録媒体上へ転写さ
れる。この時、ｅ信性トナーの静電転写のため高湿時に
も転写性が保証さｊ、る。

〔実施例〕

第１図（ａ）　、　（１））に、本発明における印刷装
置の実施例を示す。（ａ１図に全体図で（ｂ）図は要部
拡大図である。ベルト状の透明支持体１上に透明導電体
層２と光導電体１−５を積層されてなる画像形成体４ｔ
エローラ１０によって矢印５の方向へ回転している＠６
にトナー供給器でＴｏ夛、導電性トナーと絶縁性トナー
の混合トナー７はマグネットローラ８とスリーブ９で＊
ａされる周知の磁気ブラシによって画像形成体４の表面
へ搬送される。こうして供給さ几るトナ一層は、露光器
１１による￥ＩＩ、元１２と同ＩＱもしくは直後にＭ元
側と逆の側より画像形成体上セス触する配置となってお
り、透明導電体１８２とスリーブ９の間に印カロされて
いる現像バイアス電圧１５の作用によシ露元部と非露光
部で画像形成体４の表面への付着力に差異を生じ、その
結果、ＩＬ光に応じて選択的トナー付着が起きて、画像
が形成される。露光器１１は、自己集束型ロッド１７ン
ズアレイ１４−ＬＣＳヘッド基板１５・ハロケンランプ
もしくに螢光管よりなるライン状光源１６を主要構ｈ！
１．要素とし、このＬＣＳヘッドについてに、例えば符
開昭５８−１９５５２１１Ｃ開示されている。トナー画
像が形成され元画像形成体４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１？の方向
から供給されて、画像形成体４と対向する周知のコロト
ロン２０の下金画像形成体４と同じ移動速度で移動して
いる間に、トナー画像に画像形成体４から１！ｅ碌媒体
１７へ靜を転写される。こうして形成された配録媒体１
７上のトナー画像は、周知の熱定７ｇローラ２１を通り
、定着さ几て印刷物となって矢印２２の方向へ排出され
る・転写後１画像形成体４は、トナー供給器６と露光器
１１で１成される画像形成部へ再ζメ到達し、久の印刷
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１でにトナーおよび画像形成体が
有する緩和時間に応じｆｃ電荷中和を生じていて静電付
着力が弱１つている几め、トナー供給器６の磁気ブラシ
により回収され、前歴は残らない事が判明している。

第２図に、本発明における印刷装置において画像形成が
なされる様子の詳ｄｉを示す、１中、第１図と同じ要素
には同一の番号が付しである。透明支持体１、透明導電
体層２、光導電体層５の順に積層されて成る画像形成体
４は矢印５の方向へ移動する際、像露光１２を受ける。

マグネットローラ８とスリーブ９を用いて形成される周
知の磁気ブラシにより、導電性トナー２４と絶縁性トナ
ー２５の混合トナー７Ｉｒｉ、Ａｌ１元部において画像
形成４と接している。スリーブ９には現像バイアス電圧
１５が印加されている丸め、画像形成体４に接している
導電性トナーには、導電性トナー２４同志の接触により
形成される電流路を通して電荷が圧入される。

この電流路は、＆せトナー７がスリーブ９上を移動する
に従って変化するトナー同志の相互位置関係に応じて刻
々変化する事となるが、スリーブ９から画像形成体４に
接する各導電性トナーへの電流路は確率的に多路存在し
ており、上記の電荷圧入は罹災に生じる。

この時、絶縁性トナー２５の帯電慢性が画＋＊形成時に
導電性トナー２４ＶＣ圧入される電荷の極性（本実施例
の場合はマイナス）と逆像性（本実施例の場合はプラス
）となる様に絶縁性トナー材料を選択しであるｔめ、導
電性トナー２４と絶縁性トナー２５との間には電気力学
的吸引力が発生し、電荷圧入を受は比導電性トナー２４
が画像形成体４の表面に付着する時には絶縁性トナー２
５も一緒に付着して、画像形成体４上には、導電性トナ
ー２４と絶縁性トナー２５の混曾トナー７によるトナー
画像が形成される。

第５図に、本発明における印刷装置にｐいて静電転写法
によって転写される様子の詳細を示す。

図中・第１因と同じ要素には同一の奇岩が付しである。

トナー画像を形成さｆ′ＬｋＩ＋！！ｉＩ′！Ｉ！形成
体４０表面に記録媒体１７が重ねられ、記録媒体１７の
裏側から、コロナ転写器２０によって絶縁性トナー２５
の帯電電荷と逆極性のイオン（不災施例の場合はマイナ
スのイオン）が圧入される。その結果、絶縁性トナー２
５に対して画像形成体４から記録媒体１７の方向に靜を
力が作用する様な電場が発生し、トナー画像中の絶縁性
トナー２５は通常の静電転写原理に従って記録媒体上１
７上へ転写される。トナー画像中の導電性トナー２４に
対しては、記録媒体１７から画像形成体４の方向に静電
力が作用するので、コロナ転写器２０による転写作用は
ないが、導電性トナー２４との拘束力により絶縁性トナ
ー２５と一緒に転写される導電性トナー２４もある拳が
実験では観察されている。

以下、本発明において便用する導電性トナーと絶縁性ト
ナーの混合トナーが満九すべき条件について説明する。

画像形成時、画像形成体′／ｃ接する導電性トナーには
、トナー供給器から画像形成体に至る導電性トナーのじ
ゆず列を通して、露光に応じｔ電荷がすみやかに圧入さ
れる必要があるため、導電性トナーの電気抵抗値には上
限が存在する。実験では、導電性トナーの抵抗率は、一
般に低抵抗トナーと呼ばれているトナーの抵抗１′［よ
シさらに一桁小さい１０−〇備が上限値として確認され
ており、これより大きな抵抗率の４電性トナーを用いる
と画像が形成されなかった・ ま九、転写時、トナー画像の中の絶縁性トナーが静電転
写されるｔめには、絶縁性トナーの電気抵抗値がある程
度大きい必要がある。実験でに、ｅ縁性トナーの抵抗率
ハ、１０９Ω−が下限値として確認されており、これよ
り小さな抵抗率の旧縁性トナーを用いると、導電性トナ
ーを静電転写する時と同様、転写不良が発生し友。

嘔らに、４４電性トナーと絶縁性トナーとの混合比につ
いてに、導電性トナーに対する絶縁性トナーの混合比を
大きくしすぎると、画像形成時に画像形成体ＶＣ接する
導電性トナーの割合が減少し、トナー供給器から画像形
成体に至る導電性トナーのしゆず列の存在する確率も吐
下するために画像が形成されにくくなる。

逆に、導電性トナーに対する絶縁性トナーの混合比を小
さくしすぎると、形成されたトナー画像に含まれる絶縁
性トナーの割付が減少するために記録媒体に静電転写さ
れる濾が減り、所ｕｄ度の画像が得られなくなる。導電
性トナーと絶縁性トナーの混合比金変えて種々の実験を
行なつｔところ、１１Ｌ量混合比にして導電性トナー１
に対し絶縁性トナーＣＬ１〜１０が許容範囲であつ九。

以下に、本発明における印刷装置の実施例において用い
らすＬる混合トナーの慣槙の典型例を示す。

〔構成〕

導電性トナー：抵抗＄　　　　１０３Ω副平均粒径　　
１０μｍ 最大暖化　　４０　ｅｎｎｕ／ｇ ｎｎ性トナー：抵抗率　　　１０に４Ωα帯′ＷＬ樺性
　　プラス 平均粒径　　１０μｍ 非磁性 重量混合比　：導電性トナー１に対し 絶縁性トナー２ 上配購厄の混合トナーを用いると、画像形成性および転
写性ともに良好な結果が得らｊ、た。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明による印刷装［ｔに、同時法
を用い次印刷方法において、導電性トナーと絶縁性トナ
ーとの混合トナーを用いることで、同時法において問題
となっていｔ転写性を改善し。

特に高湿時においては従来不６丁能であっｔ転写を可能
にすることができ次、’！７ｔ、　こｎ、により、従来
のゼログラフィ技術を利用した印刷方法に比較して印刷
サイクルに含１れる工程全大幅に少なくした、小型で凸
価格の印刷装置を・提供することができる。

本発明にひいて、トナー供給器として、マグネットロー
ラとスリーブで構成さｎる磁気ブラシを利用する場合に
は、導を性トナーと絶縁性トナーのうち少なくとも一方
に磁性ｋ）Ｍしている必要があるが、磁性導電性トナー
と非磁性絶縁性トナーの組合せの場合には、磁力の作用
によりスリーブから画像形成体ｖＣ全る導電性トナーの
しゆず列が形成さ几易くなる窺め、画像形成に対し効果
的である。導電性トナーと絶縁性トナーの両方に磁性を
待ｆｃ−＋！：る事も可能であυ、この場合は画像形成
時の導電性トナーと絶縁性トナー間の拘束力として磁気
力が作用するので、トナー画像への絶縁性トナーの付着
率が同上し、印刷物のａ度を高くする事ができる。その
他、画像形成時の導電性トナーと絶縁性トナー間の拘束
力としては、電気的カー磁気的力以外に、化学的カー機
械釣力等のいずれか、もしくはいくつかが複合した形で
発生する様にしても艮い。

また、トナー供給器として、導電性繊維からなるブラシ
を用い几ブラシ供給器全利用する事も可能であり、この
場合はトナーに磁性成分を含有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コストの面
で有利である。

なお、画像を伐覚化するための着色剤は、導電性トナー
と絶縁性トナーの両方に含１れでいる必要はなく、少な
くとも絶縁性トナーに含まれていｎば良い挙μ本発明に
２ける印刷方法の原理から明らかである。

さらに、本発明にかいて用いる画像形成体にシーム有り
のベルトでもシーム無しのベルトでも利用できるが、シ
ーム無しとするベルト周長全印刷長さに関係なく短くで
きるので、よシ装置の小形化につながる。嘔らに、画像
形成体表面に過圧な電気抵抗値と機械的強度を有する薄
膜層をコーティングする事に、耐刷性−画像形成の安定
性の向上に対し効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（１））に本ｅＡ明に２ける印刷装置
の大施例を示す図、ＪＡ２図は不発明における印刷方法
において画像形成がなされる様子の詳ａａｌ　’ｅ示す
口、１ｐＪＡ図に本発明における印刷方法において設′
ｑ転与法によって転写される４米子の詳細ｆｃ示す商。 １・・・透明支符体　　　２・・・透明導電体層４・・
・画像形成体　　　５・・・光導電体層４・・・面識形
成体　　　６・・・トナー供給器７・・・混合トナー　
　　８・・・マグネットローラ９・・・スリーブ １１・・・露光器　　　　１２・・・露光１５・・・バ
イアス′４圧　１７・・・記録媒体１８・・・搬送ロー
ラ　　２０・・コロトロン２１・・・熱定漕ローラ　２
４・・・導電性トナー２５・・・絶縁性トナー 以上 出願人　セイコーエブンン株式会社 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光導電体層を含んで成る画像形成体に像露光を行
   ない、該像露光と概む同時に、トナー供給器によつて供
   給されるトナー層を前記像露光側と反対の側から前記画
   像形成体へ接触させ、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、前記画像成体表面にト
   ナーを選択的に付着させてトナー画像を形成し、該トナ
   ー画像に記録媒体を重ね、前記トナー画像を前記画像形
   成体上から前記記録媒体上へ静電転写した後、定着して
   印刷物を作成する印刷装置において、前記トナーとして
   、抵抗率が１０＾６Ωｃｍ以下の導電性トナーと抵抗率
   が１０＾６Ωｃｍ以上であり帯電極性および帯電量を制
   御したを絶縁性トナーとを、重量混合比にして、導電性
   トナー１に対し絶縁性トナー０．１〜１０の割合になる
   ように混合したトナーを用い、さらに、前記静電転写時
   に生じさせる電場が、前記絶縁性トナーに対して前記画
   像形成体から前記記録媒体の方向に静電力が作用する如
   き電場の方向である事を特徴とする印刷装置。
2. （２）導電性トナーと絶縁性トナーのうち、少なくとも
   一方が磁性を有していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の印刷装置。
3. （３）絶縁性トナーの帯電極性と、画像形成時に導電性
   トナーに圧入される電荷の極性とが逆極性である事を特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の印刷装置。