WO1993014446A1 - Printing method and apparatus - Google Patents

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WO1993014446A1
WO1993014446A1 PCT/JP1993/000058 JP9300058W WO9314446A1 WO 1993014446 A1 WO1993014446 A1 WO 1993014446A1 JP 9300058 W JP9300058 W JP 9300058W WO 9314446 A1 WO9314446 A1 WO 9314446A1
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latent image
developer
image carrier
pressure
transfer
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Application number
PCT/JP1993/000058
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French (fr)
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Yusuke Sakagami
Kunihiro Inoue
Tadashi Shimizu
Tetsushi Takahashi
Tadaaki Hagata
Kazuhiko Sato
Original Assignee
Seiko Epson Corporation
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Publication date
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Priority to EP93902501A priority patent/EP0583477B1/en
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    • G03G9/0928Compounds capable to generate colouring agents by chemical reaction

Definitions

  • the present invention relates to a printing apparatus used as an output device such as a computer, and more particularly to a printing method and apparatus for recording paper on which a plurality of sheets are stacked and which can be copied in response to pressure.
  • a typical example of a conventional printing device capable of copying is a dot-into-type printing device.
  • the main configuration of the dot-to-type printer is as follows: print head 10, print wire 11, carriage 12, guide shaft 13, and fabric Consists of 14-14 mag.
  • the principle of printing is as follows. When an electrical signal is applied to the actuator (not shown) in the print head 10, the printing wire 11 connected to the actuator passes through a wire guide (not shown). By moving the fabric ribbon 14 and the recording paper 15, the ink in the fabric ribbon 14 is transferred to the recording paper 15, and each print wire is printed. One pixel is formed.
  • the print head 10 can be moved smoothly on the guide shaft 13 with the print head 10 fixed to the carriage 12, and the print wire can be moved when the print head 10 comes to a predetermined position. Characters and the like are formed by the operation of 11. Examples of actuators include pra-solenoid type, polarized type, clapper type, spring charge type, moving coil type, piezoelectric element type, etc., but generally clad type. ⁇ Spring-charge type factories are often used.
  • C The recording paper 15 is a paper that can be copied multiple times in response to pressure. Normally, copying is possible by stacking multiple sheets of carbon paper or non-carbon paper called pressure-sensitive paper. --
  • FIG. 19 shows a configuration example of recording paper 15 using non-carbon paper.
  • the recording paper 15 is the upper paper 16 located at the top, the lower paper 18 located at the bottom, and the middle paper located between them as needed.
  • the upper paper 16 consists of ordinary paper, that is, the base paper 19 coated with a coloring base 20 on the back, and the middle paper 17 has the developer 21 coated on the front of the base paper 19.
  • the lower base paper 18 is coated with the color developing agent 21 on the front surface, and the coloring base 20 is coated on the back surface.
  • the color-developing base 20 is a collection of microphone-mouth capsules containing a dye, and when a load exceeding the critical pressure is applied in a state of facing the developer 21, only the micro force capsule is generated. The dye is destroyed and exudes, and a predetermined color appears due to a chemical reaction with the developer 21. This is the principle of copying on non-carbon paper.
  • FIG. 20 shows an example of the configuration of a recording paper 15 using carbon paper.
  • the one shown in Fig. 20 (a) consists of the upper paper 22, the required number of middle papers 23, and the lower paper 24, and the upper paper 22 and the middle paper 23 are the same and have a force A mixture 25 of carbon and oil or a wax is applied as a carbon layer 25.
  • the lower paper 24 is ordinary paper and has no carbon layer.
  • the one shown in FIG. 20 (b) is composed of a plurality of ordinary papers 26 and a thin carbon paper 27 having a carbon layer 25 on the back surface sandwiched between the papers 26.
  • These recording papers 15 are also similar to non-carbon paper in that copying is performed by pressure.In the following description, recording paper using non-carbon paper will be described, but the same applies to carbon paper. Is established.
  • the upper paper 16, the middle paper 17, and the lower paper 18 shown in Fig. 19 should be used.
  • When one sheet is stacked in a predetermined order and set on a dot-to-pack type printing device so that it is pressurized by the printing wire 11 from above, a good duplicate can be obtained.
  • the number of copies on a dot compact printer is usually
  • a guide is about 3 to 6 sheets.
  • the number is about 4 to 5 sheets, and in the case of an electric typewriter, the number is about 6 to 10 sheets.
  • thermal transfer type and ink jet type printing devices are available. There are, however, those that can be copied have not yet been put to practical use.
  • the dot compact printing device has a drawback that the noise generated at the time of printing is loud and causes discomfort to humans. In other words, depending on the place where the printing device is used, a copying function is required, and it is required that the noise during printing be as quiet as possible. However, a dot compact printing device is suitable for such an application. Absent.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a printing method and a printing apparatus having a copying function and low noise. Disclosure of the invention
  • the first printing method of the present invention is to feed at least two or more recording sheets to a printing apparatus that performs printing in each step of erasing a latent image, forming a latent image, developing, transferring and fixing. It is characterized by performing printing and copying by conveying and discharging paper. Also, if necessary, develop one component It is characterized in that it is carried out by a dry development method, and that the average particle size of the developer is 30 to 150 m. Further, it is characterized in that the transfer is performed by a pressure transfer method, and that the transfer pressure is 5 kgf / cm or more in linear pressure.
  • a pressure of 5 kgf / cm or more as a linear pressure is applied to the image on the recording paper using the pressing mechanism.
  • the printing apparatus used in the printing method of the present invention is a non-impact type using a developer (toner).
  • a magnetic printing apparatus and an inflow type printing apparatus are used.
  • the basic image forming processes are all the same, and since they have latent image erasing, latent image forming, developing, transferring, fixing and cleaning processes, low noise, In addition, it has characteristics such as high printing quality and high-speed printing.
  • the principle by which copying can be performed without a printing wire is as follows.
  • the developer adheres to the surface of the recording paper while undergoing plastic deformation, and transfer is performed.
  • pressure is applied only to the portion where the developer is present in the thickness direction of the recording paper, and copying is performed.
  • the development is performed by the one-component dry development method and the average particle size of the developer and the pressure applied to the recording paper are appropriately set, a clear copy without background stains or the like can be obtained.
  • the color is developed by the reaction between the developer and the dye in the microcapsule in a printing device that performs printing in each process of erasing the latent image, forming the latent image, developing, transferring and fixing.
  • This second printing method uses the current When pressure is applied to the recording paper through the imaging agent, the microcapsules are ruptured at a pressure lower than that of the developer, and the dye comes out of the microcapsules, causing a chemical reaction with the developer to develop color and copy. Is performed.
  • the printing apparatuses of the present invention are roughly classified into nine types.
  • the first printing device includes a latent image carrier, a latent image eraser for erasing a latent image on the latent image carrier, a latent image former for forming a latent image on the latent image carrier, and a latent image.
  • a developing device for visualizing the latent image on the carrier into an image with an aggregate of developer; and a recording paper on which a plurality of sheets of the image on the latent image carrier are superimposed and can be copied in response to pressure.
  • a transfer port for transferring pressure to a recording medium, a fixing device for fixing an image on recording paper, and a cleaner for removing a developer remaining on the latent image carrier after the pressure transfer.
  • the gap between the roller and the transfer roller is d
  • the total thickness of the recording paper is t
  • the height of the developer adhering on the latent image carrier is a, t Z 4 ⁇ d ⁇ t + a.
  • the paper is passed through the gap between the latent image carrier and the transfer roller.
  • rings that can rotate independently of the transfer roller are provided at both ends of the transfer port, and the contact between the latent image carrier and the transfer roll is provided when the latent image carrier is in contact with the ring.
  • the air gap is maintained.
  • the developer has at least a two-layer structure of a core part and a shell part, and the elastic modulus of the core part is larger than that of the shell part.
  • recording paper Is a stack of multiple pressure-sensitive papers that develop color by the reaction between the developer and the dye in the microcapsules, and the compressive strength of the developer is greater than the compressive strength of the micro-mouth capsule It is characterized by. Further, the invention is characterized in that the developing device is a one-component dry developing device. Further, the present invention is characterized in that the transfer pressure in pressure transfer is 5 kgf / cm or more at a low pressure.
  • the first printing device is also of a non-impact type.
  • a magnetic printing device and an ion-flow printing device. It has the same characteristics as low-noise, high-quality printing, and high-speed printing because it has processes for latent image elimination, latent image formation, development, transfer, fixing, and cleaning. That is, since it does not have a printing key unlike a dot-to-compact printing device, it has few mechanically movable parts and does not generate loud noise such as an impact noise caused by a printing wire or the like.
  • the transfer process uses pressure, such as a pressure transfer method and an electrostatic pressure method, and the pressure between the latent image carrier and the transfer roller causes the developer on the latent image carrier to move. While plastically deforming, it adheres to the surface of the recording paper and is transferred.
  • t 4 ⁇ d ⁇ t Since there is a relationship of + a, the pressure in the portion where the developer is present becomes larger than the others, and this pressure is transmitted through the developing agent in the thickness direction of the recording paper and copying is performed.
  • the material of the latent image carrier and the transfer roller is at least harder than the developer, the recording agent, and the recording paper, whereby the pressure is transmitted well.
  • the second printing device includes a latent image erasing device for erasing a latent image on the latent image carrier, a latent image forming device for forming a latent image on the latent image carrier, and a latent image on the latent image carrier.
  • a developing device that visualizes the image with an aggregate of developer, and a surface on the latent image carrier
  • a transfer roller that transfers an image to recording paper that can be copied in response to pressure by stacking multiple sheets of paper, and two pressure ports that press the transferred recording paper
  • a fixing device for fixing the image on the recording paper, and a cleaner for removing the developer remaining on the latent image carrier after the transfer, and the gap between the two pressure rollers is d, Assuming that the total thickness of the recording paper is t and the height of the developer on the recording paper is a, t Z 4 ⁇ d ⁇ t + a, and the recording paper is placed between the latent image carrier and the transfer roller and two rollers. It is characterized in that it passes through the gap between the pressure rollers. Further, if necessary, the developer has at least a two-layer structure of a core part and a shell part, and the elastic modulus of the core part is larger than the elastic modulus of the shell part.
  • the pressure roller is made of a substance having a Picker hardness of 50 or more. Still further, the core of the developer is a magnetic material, and the shell is a resin. Furthermore, the present invention is characterized in that the developing height a of the developing agent is 30 m or more. Furthermore, a plurality of protrusions are provided at both ends of one of the two pressing rollers at regular intervals in the circumferential direction. Furthermore, it is characterized in that the length of the other pressing roller is shorter than the interval between the protrusions at both ends of one pressing roller. Further, the outer diameter of both ends of the other pressure roller is smaller than the outer diameter of the central part.
  • the recording paper is formed by stacking a plurality of pressure-sensitive papers that develop a color by a reaction between a developer and a dye in the microcapsules, and the compressive strength of the developer is higher than the compressive strength of the microcapsules. It is characterized by being large. Further, the present invention is characterized in that the developing device is a one-component dry developing device. Further, the pressure between the two pressure rollers is at least 5 kgf / cm in linear pressure.
  • the second printing device is also of a non-impact type.
  • a magnetic printing device In addition to a typical electrophotographic printing device, there are a magnetic printing device, an ion flow printing device, and the like. The same applies to latent image erasing, latent image formation, development, transfer, fixing, and cleaning processes. As a result, it has characteristics such as low noise, high printing quality, and high printing quality. That is, since it does not have a printing key unlike a dot-to-compact printing device, it has few mechanically movable parts and does not generate loud noise such as an impact noise caused by a printing wire or the like.
  • the transfer process is of a type that does not use pressure, such as an electrostatic transfer method.
  • pressure such as an electrostatic transfer method.
  • the developer on the latent image carrier adheres to the surface of the recording paper by electrostatic force, and transfer is performed. Thereafter, copying is performed by two pressure rollers.
  • the relation t Z 4 ⁇ d ⁇ t + a is established between the total thickness t of the recording paper, the gap d between the two pressure rollers, and the height a of the developer adhering on the recording. Therefore, the pressure in the portion where the developer is present becomes larger than that in the others, and this pressure is transmitted through the developer in the thickness direction of the recording paper, and copying is performed favorably.
  • the material of the two pressing rollers is at least harder than the developer and the recording paper, and transmits the pressure well.
  • the third printing device includes a latent image erasing device for erasing a latent image on the latent image carrier, a latent image forming device for forming a latent image on the latent image carrier, and a latent image on the latent image carrier.
  • a developing device that visualizes the image with an aggregate of developer, a first transfer roller that transfers the image on the latent image carrier to itself, and a plurality of sheets of the image on the first transfer roller
  • a second transfer roller for pressure-transfer onto recording paper capable of copying in response to pressure
  • a fixing device for fixing an image on the recording paper, and removing the developer remaining on the latent image carrier after the transfer
  • d is the gap between the first and second transfer rollers
  • t is the total thickness of the recording paper
  • a is the height of the developer adhering on the first transfer roller.
  • T Z 4 d ⁇ t + a and is characterized in that the recording paper is passed through the gap between the first and second transfer rollers.
  • the core and the shell have a modulus of elasticity greater than that of the shell, and the first and second transfer rollers have a Vickers hardness of 50. It is characterized in that it is a substance as described above. Further, the core of the developer is a magnetic material, and the shell is a resin. Further, the present invention is characterized in that the height a of the developer attached is 30 zm or more. Further, a plurality of protrusions arranged at regular intervals in the circumferential direction are provided at both ends of one of the first and second transfer rollers. Further, the length of the other transfer roller is shorter than the interval between the protrusions at both ends of the one transfer roller. Further, the outer diameter of both ends of the other transfer roller is smaller than the outer diameter of the center part.
  • the recording paper is formed by stacking a plurality of pressure-sensitive papers that develop a color by a reaction between a developer and a dye in the microcapsules, and the compressive strength of the developer is higher than the compressive strength of the microcapsules. It is characterized by being large. Furthermore, it is characterized in that the developing device is a one-component dry developing device. Further, the pressure between the first and second transfer rollers is 5 kgf / cm or more in linear pressure.
  • the third printing device is also a non-impact type, and includes a magnetic printing device and an ion flow printing device in addition to a typical electrophotographic printing device. It has the same characteristics as low-noise, high-quality printing, and high-speed printing because it has processes for latent image elimination, latent image formation, development, transfer, fixing, and cleaning. That is, since it does not have a printing key unlike a dot-to-compact printing device, it has few mechanically movable parts and does not generate loud noise such as an impact noise caused by a printing wire or the like.
  • the transfer process is a method that does not use pressure, such as an electrostatic transfer method.
  • electrostatic transfer for example, the first transfer ⁇ -layer has a polarity opposite to that of the developer charge.
  • the latent image The developer on the body is electrostatically attached to the surface of the first transfer roller to perform the transfer. Thereafter, transfer and copying are performed on the recording paper by the pressure between the two transfer rollers.
  • the pressure in the area where the developer is present becomes greater than in the other areas, and this pressure is transmitted through the developer in the thickness direction of the recording paper and copying is performed.
  • the material of the first and second transfer ports is at least harder than the developer and the recording paper, whereby the pressure is transmitted well.
  • the fourth printing device includes a latent image carrier, a latent image eraser for erasing a latent image on the latent image carrier, a latent image former for forming a latent image on the latent image carrier, and a latent image.
  • a developing device that visualizes the latent image on the carrier into an image with a group of developers, and a record in which the surface image on the latent image carrier is superimposed on a plurality of sheets of paper and can be copied in response to pressure
  • a transfer roller that presses the recording paper between the latent image carrier and the recording paper, a fixing device that fixes a surface image on the recording paper, and a developer remaining on the latent image carrier after the pressure transfer And a cleaner for removing the toner, wherein the transfer roller is formed of a rubber material having a rubber hardness of 30 to 80. Further, it is characterized in that, if necessary, a plurality of protrusions arranged at regular intervals in the circumferential direction are provided at both ends of the transfer roller.
  • the length of the latent image carrier is shorter than the interval between the protrusions at both ends of the transfer roller.
  • the latent image carrier is in the shape of a drum, and the outer diameter of both ends is smaller than the outer diameter of the center.
  • the recording paper is formed by stacking a plurality of pressure-sensitive papers that develop a color by a reaction between a developer and a dye in the microcapsules, and the compressive strength of the developer is greater than the compressive strength of the microcapsules. It is characterized by the following. Further, it is characterized in that the developing device is a one-component dry developing device. Furthermore, the transfer pressure in pressure transfer is linear pressure.
  • the fourth printing apparatus is also a non-impact type, and there are a magnetic printing apparatus and an ion flow printing apparatus in addition to a typical electrophotographic printing apparatus. It has the same characteristics as that of the above, including the latent image erasing, latent image formation, development, transfer, fixing, and cleaning processes, and has characteristics such as low noise, high printing quality, and high-speed printing. That is, since it does not have a printing key unlike a dot-to-compact printing device, it has few mechanically movable parts and does not generate loud noise such as an impact noise caused by a printing wire or the like.
  • the transfer process uses pressure, such as a pressure transfer method or an electrostatic pressure method, and the pressure between the latent image carrier and the transfer roller causes the developer on the latent image carrier to move. While plastically deforming, it adheres to the surface of the recording paper and is transferred.
  • the transfer roller is made of a rubber material, the pressure in the portion where the developer is present becomes greater than in the other portions, and this pressure is transmitted through the developer in the thickness direction of the recording paper, and copying is performed.
  • the fifth printing device includes a latent image erasing device for erasing a latent image on the latent image carrier, a latent image forming device for forming a latent image on the latent image carrier, and a latent image on the latent image carrier.
  • a developing device that visualizes the image with an aggregate of the developer, a transfer roller that transfers the image on the latent image carrier to a recording paper on which a plurality of papers are stacked and which can be copied in response to pressure, Two pressure rollers for pressing the recording paper after transfer, a fixing device for fixing the image on the recording paper, and a cleaner for removing the developer remaining on the latent image carrier after the transfer.
  • one of the pressure ports is formed of a rubber material having a rubber hardness of 30 to 80. Further, if necessary, one end of one of the two pressing rollers is provided with a plurality of projections arranged at regular intervals in the circumferential direction. Furthermore, if the length of the other pressing roller is It is characterized in that it is shorter than the interval between the protrusions at both ends of the pressure roller. Further, it is characterized in that the outer diameter of both ends of the other pressurizing opening is smaller than the outer diameter of the central part.
  • the recording paper is formed by stacking a plurality of pressure-sensitive papers that develop a color by a reaction between a developer and a dye in a microcapsule, and the compressive strength of the developer is higher than the compressive strength of the micro force capsule. It is characterized by being large. Further, it is characterized in that the developing device is a one-component dry developing device. Further, the pressure between the two pressure rollers is a linear pressure of 5 kgf / cm or more.
  • the fifth printing device is also of a non-impact type.
  • a magnetic printing device In addition to a typical electrophotographic printing device, there are a magnetic printing device, an ion flow type printing device, and the like. The same is true, and since it has latent image erasing, latent image formation, development, transfer, fixing, and cleaning processes, it has characteristics such as low noise, high printing quality, and high-speed printing. That is, since there is no printing key unlike a dot impact type printing apparatus, there are few mechanically movable parts, and no loud noise such as an impact noise caused by a printing wire or the like is generated.
  • the transfer process is of a type that does not use pressure, such as an electrostatic transfer method.
  • electrostatic transfer for example, the charge of the developer is transferred from the transfer roller to the recording paper.
  • the developer on the latent image carrier adheres to the surface of the recording paper by electrostatic force to perform transfer.
  • copying is performed by two pressure rollers.
  • one of the pressure rollers is made of a rubber material, the pressure in the portion where the developer is present is higher than the other, and this pressure is transmitted through the developer in the thickness direction of the recording paper.
  • a sixth printing device includes a latent image erasing device that erases a latent image on the latent image carrier, a latent image forming device that forms a latent image on the latent image carrier, and a latent image on the latent image carrier.
  • O a developing device that visualizes the image with an aggregate of developer, a first transfer roller that transfers the image on the latent image carrier to itself, and an image on the first transfer roller
  • a second transfer roller that presses the recording sheet between the first transfer roller and a second transfer roller so that a plurality of sheets of paper are stacked and pressure-transferred to a copy sheet that can be copied in response to pressure; and an image on the recording sheet.
  • a cleaner for removing the developer remaining on the latent image carrier after the transfer is
  • One of the first transfer roller and the second transfer roller has a rubber hardness of 30. It is characterized by being formed of a rubber material of up to 80. Further, if necessary, a plurality of protrusions arranged at regular intervals in the circumferential direction are provided at both ends of one of the first and second transfer rollers. I do. Further, the length of the other pressing roller is shorter than the interval between the protrusions at both ends of the one transfer roller. In addition, the outer diameter at both ends of the other transfer roller is smaller than the outer diameter at the center.
  • the recording paper is formed by stacking a plurality of pressure-sensitive papers that develop color by a reaction between a developer and a dye in a microcapsule, and the compressive strength of the developer is higher than that of the microcapsule. It is characterized by being larger than. Further, the invention is characterized in that the developing device is a one-component dry developing device. Further, the pressure between the first and second transfer rollers is 5 kgf / cm or more in linear pressure.
  • the sixth printing device is also a non-impact type, and there are a magnetic printing device and an inflow printing device in addition to a typical electrophotographic printing device.
  • a magnetic printing device and an inflow printing device in addition to a typical electrophotographic printing device.
  • the steps of latent image elimination, latent image formation, development, transfer, fixing, and cleaning so it has characteristics such as low noise, high print quality, and high-speed printing. That is, since it does not have a printing key unlike a dot-to-compact printing device, it has few mechanically movable parts and does not generate loud noise such as an impact noise caused by a printing wire or the like.
  • the transfer process is a method that does not use pressure, such as an electrostatic transfer method.
  • electrostatic transfer for example, the first transfer roller has a polarity opposite to that of the developer charge. By applying the electric charge, the developer on the latent image carrier adheres to the surface of the first transfer roller by electrostatic force, so that transfer is performed. Then, transfer and copying are performed on recording paper by two transfer rollers. Also in this case, since at least one of the first and second transfer rollers is formed of a rubber material, the pressure in the portion where the developer is present becomes higher than the other, and this pressure is applied to the recording paper through the developer. Is transmitted in the thickness direction, and copying is performed.
  • a seventh printing device comprising: a latent image carrier; a latent image eraser for erasing a latent image on the latent image carrier; a latent image former for forming a latent image on the latent image carrier; A developing device for visualizing the latent image on the carrier into an image with an aggregate of developer; and a recording paper on which a plurality of sheets of the image on the latent image carrier are superimposed and can be copied in response to pressure.
  • a transfer roller for pressing the recording paper between the latent image carrier and the fixing device for fixing an image on the recording paper, and removing the developer remaining on the latent image carrier after the pressure transfer.
  • the transfer roller comprises a rigid roller and an elastic thin layer, and hard particles having an average particle diameter of 5 to 70 m are dispersed in the developer. And Further, if necessary, a plurality of protrusions are provided at both ends of the transfer roller at regular intervals in the circumferential direction. Further, it is characterized in that the length of the latent image carrier is shorter than the interval between the rain end projections of the transfer roller. Further, it is characterized in that the latent image carrier is in the form of a drum, and the outer diameter at both ends is smaller than the outer diameter at the center. Further, the hard particles are magnetic powder. Further, it is characterized in that the thickness of the elastic thin layer is smaller than the average particle size of the hard particles.
  • the Young's modulus of the rigid roller is 100 GPa or more.
  • the recording paper is developed by the reaction between the developer and the dye in the mic mouth capsule. A plurality of colored pressure-sensitive papers are stacked, and the compressive strength of the developer is higher than the compressive strength of the micro-mouth capsule. Furthermore, the transfer pressure in the pressure transfer is 5 kgf / cm or more in linear pressure.
  • the seventh printing device is also a non-impact type, and there are a magnetic printing device and an ion flow printing device in addition to a typical electrophotographic printing device, but the basic image forming process is all The same is true, with the steps of latent image elimination, latent image formation, development, transfer, fixing, and cleaning, so it has characteristics such as low noise, high print quality, and high-speed printing. That is, since it does not have a printing key unlike a dot-to-compact printing device, it has few mechanically movable parts and does not generate loud noise such as an impact noise caused by a printing wire or the like.
  • the transfer process uses a pressure, such as a pressure transfer method or an electrostatic pressure method, and the pressure between the latent image carrier and the transfer roller causes the developer on the latent image carrier to move. While being plastically deformed, it adheres to the surface of the recording paper by electrostatic force and is transferred.
  • the transfer roller is composed of a rigid roller and an elastic thin layer, and the hard particles having an average particle diameter of 5 to 70 zm are dispersed in the developer. This pressure is greater than the others, and this pressure is transmitted through the developer in the thickness direction of the recording paper, and copying is performed.
  • the eighth printing apparatus includes a latent image erasing device for erasing a latent image on the latent image carrier, a latent image forming device for forming a latent image on the latent image carrier, and a latent image on the latent image carrier.
  • a developing device that visualizes the image with an aggregate of the developer, a transfer roller that transfers the image on the latent image carrier to a recording paper on which a plurality of papers are stacked and which can be copied in response to pressure, Two pressure rollers to press the recording paper after transfer, a fixing device to fix the image on the recording paper, and a cleaner to remove the developer remaining on the latent image carrier after the transfer. Equipped, said pressurizing row One —
  • one of them is a rigid roller and an elastic thin layer, and hard particles having an average particle diameter of 5 to 70 m are dispersed in the developer.
  • one of the two pressing rollers has a plurality of projections arranged at regular intervals in the circumferential direction on the rain end of the pressing roller. Further, it is characterized in that the length of the other pressing roller is shorter than the interval between the protrusions at both ends of the one pressing roller. Another feature is that the outer diameter of the rain end of the other pressing roller is smaller than the outer diameter of the center.
  • the hard particles are magnetic powder. Further, it is characterized in that the thickness of the elastic thin layer is smaller than the average particle size of the hard particles.
  • the rigid roller has a Young's modulus of 100 GPa or more.
  • the recording paper is a stack of a plurality of pressure-sensitive papers that are colored by the reaction between the developer and the dye in the microcapsules, and the compressive strength of the developer is higher than the compressive strength of the capsule at the microphone opening. It is a special feature.
  • the invention is characterized in that the developing device is a one-component dry developing device. Further, it is characterized in that the pressure between the two pressing rollers is 5 kgf / cm or more in linear pressure.
  • the eighth printing apparatus is also a non-impact type, and there are a magnetic printing apparatus and an in-flow printing apparatus in addition to a typical electrophotographic printing apparatus. The same is true, and since it has latent image erasing, latent image formation, development, transfer, fixing, and cleaning processes, it has characteristics such as low noise, high printing quality, and high-speed printing. That is, since it does not have a printing key unlike a dot-to-compact printing device, it has few mechanically movable parts and does not generate loud noise such as an impact noise caused by a printing wire or the like.
  • the transfer process uses a method that does not use pressure, such as an electrostatic transfer method.
  • an electrostatic transfer method the transfer roller has a polarity opposite to that of the developer on the recording paper from the transfer roller. By giving a charge, One —
  • the developer on the image carrier adheres due to electrostatic force on the surface of the recording paper, and transfer is performed. Thereafter, copying is performed by two pressure rollers.
  • one of the pressure ports is composed of a rigid roller and an elastic thin layer, and the developer has a mean particle diameter of 5 to 70 Wm dispersed in the developer.
  • the pressure in the area where the image is present becomes greater than in the other areas, and this pressure is transmitted through the developer in the thickness direction of the recording paper, and copying is performed.
  • the ninth printing device includes a latent image erasing device for erasing a latent image on the latent image carrier, a latent image forming device for forming a latent image on the latent image carrier, and a latent image on the latent image carrier.
  • a developing device that visualizes the image with an aggregate of developer, a first transfer roller that transfers the image on the latent image carrier to itself, and a plurality of sheets of the image on the first transfer roller
  • a second transfer roller that presses the recording paper between the first transfer roller and the first transfer roller so that the recording paper is pressure-transferred onto a copy paper that can be copied in response to pressure, and a fixing device that fixes an image on the recording paper.
  • one of the first transfer roller and the second transfer roller comprises a rigid roller and an elastic thin layer
  • the hard particles having an average particle size of 5 to 70 m are dispersed in the developer.
  • a plurality of projections arranged at regular intervals in the circumferential direction are provided at both ends of one of the first and second transfer ports. I do. Further, it is characterized in that the length of the other transfer roller is shorter than the distance between the protrusions at both ends of the one transfer roller. Further, the outer diameter of both ends of the other transfer roller is smaller than the outer diameter of the central part. Further, the hard particles are magnetic powders.
  • the thickness of the elastic thin layer is smaller than the average particle size of the hard particles.
  • the rigid roller has a Young's modulus of 100 GPa or more.
  • the recording paper is formed by stacking a plurality of pressure-sensitive papers that develop a color by a reaction between a developer and a dye in a microcapsule.
  • the developing device is a one-component dry developing device.
  • the pressure by the first and second transfer rollers is 5 kgf / cm or more in linear pressure.
  • the ninth printing device is also of a non-impact type, and includes a magnetic printing device and an ion flow printing device in addition to a typical electrophotographic printing device.
  • a magnetic printing device and an ion flow printing device in addition to a typical electrophotographic printing device.
  • the same is true, and since it has latent image erasing, latent image formation, development, transfer, fixing, and cleaning processes, it has characteristics such as low noise, high printing quality, and high-speed printing. That is, since it does not have a printing key unlike a dot-compact printing device, it has few mechanically movable parts and does not generate loud noise such as an impact noise caused by a printing wire or the like.
  • the transfer process is of a type that does not use pressure, such as an electrostatic transfer method.
  • electrostatic transfer the polarity of the charge opposite to the developer charge is applied to the first transfer roller.
  • the first or second transfer roller is composed of a rigid roller and an elastic thin layer, and the hard particles having an average particle size of 5 to 70 m are dispersed in the developer, so that the developer is present.
  • the pressure of the part becomes greater than the others, and this pressure is transmitted through the developer in the thickness direction of the recording paper, and copying is performed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing a principle of copying
  • FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a developer and a compressive strength of a micro force cell.
  • Fig. 4 shows the distance between the latent image carrier and the transfer roller. —
  • FIG. 5 is a view showing a transfer roller with a ring
  • FIG. 6 is a view showing a developer adhesion height a
  • FIG. 7 is a view showing an example of a developer of the present invention
  • FIG. 8 is a diagram showing the results of a compression test of the developer of the present invention and a conventional developer
  • FIG. 9 is a diagram showing a printing apparatus of another embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a drum-shaped latent image carrier and a transfer roller with projections.
  • FIG. 12 is a diagram showing a printing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing a printing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing a printing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing one embodiment of a transfer roller.
  • FIG. 15 is a view showing another embodiment of a transfer roller.
  • FIG. 6 shows an example of a developer
  • FIG. 17 shows an embodiment of a printing apparatus using an elastic belt-shaped latent image carrier
  • FIG. 18 shows a dot-compact type.
  • Printing equipment FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a recording paper using non-carbon paper
  • FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a recording paper using carbon paper.
  • the printing apparatus may be any of an electrophotographic type, a magnetic type, and an ion flow type.
  • a magnetic type will be described.
  • the electrophotographic type will be described.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a magnetic printing apparatus according to the present embodiment.
  • a hard drum-shaped latent image carrier 1 a demagnetizer 2 as a latent image eraser, and a magnetic recording head constituting a latent image generator, i.e., a magnetic head 3, a developing device 4, and a transfer
  • the roller 5, the fixing unit 6, and the cleaner 7 are arranged in this order.
  • On the surface of the latent image carrier 1, a magnetic recording layer and a protective layer for protecting the magnetic recording layer are formed.
  • the developer 8 is of a dry type.
  • the basic structure of these is disclosed in Japanese Patent Publication No. 50-40622, Japanese Patent Publication No. 55-17382, Japanese Patent Publication No. — —
  • the printing process of this magnetic printing apparatus consists of latent image erasure (demagnetization), magnetic latent image formation, development, transfer, fixing, and cleaning.
  • the magnetic latent image formation is applied to the latent image carrier 1 magnetically.
  • a magnetic latent image is formed by exciting the head 3, and a developer 8 is selectively adhered to the recording paper 15 with a transfer roller 5 by a developing device 4 by a magnetically absorbing force, and is transferred to a recording paper 15 by a transfer roller 5 and fixed.
  • the developer 8 is melted and fixed by the container 6.
  • the printing apparatus in such a printing process is characterized in that it does not generate an impact sound of a printing wire or the like unlike an impact dot printer, and has a small number of mechanically movable parts, so that the noise generated is small.
  • the same level of noise characteristics can be expected with electrophotographic or ion-flow printers that use static electricity.
  • two or more superimposable copyable recording papers 15 are fed, conveyed, and discharged, and a one-component dry process is performed using a developer 8 having an average particle diameter of 30 to 150 m.
  • Development is performed by a development method, and pressure transfer is performed between the latent image carrier 1 and the transfer port roller 5 by a linear pressure of 5 kgf / cm or more.
  • FIG. 19 or FIG. 20 Various types of recording paper 15 such as those illustrated in FIG. 19 or FIG. 20 can be used.
  • the developer 8 is adhered to the surface of the recording paper 15 and transferred while plastically deforming the developer 8 by the pressure between the latent image carrier 1 and the transfer roller 5.
  • the developer 8 is plastically deformed by the pressure at this time as shown in FIG. 2, and the pressure is transmitted to the recording paper 15 through the developing unit 8 for copying. Therefore, copying cannot be performed unless the pressure exceeds a certain level, and a linear pressure of 5 kgf / cm or more is required for proper copying.
  • the developer 8 transferred onto the recording paper 15 has undergone plastic deformation under pressure in this state, it has not yet penetrated deep into the fibers of the recording paper 15, so it was heated by the fixing unit 6. It melts and penetrates into the fibers of the recording paper 15 and is fixed. In this state, the recording paper 15 was folded The developer 8 does not peel off even after the adhesive tape is applied.Heat roll type, flash lamp type, etc. can be used for the heat fixing device, but the resin component of the developer 8 Since the thermal characteristics are determined by the amount of magnetic powder, etc., and also depend on the paper feed speed of fixing, it is necessary to determine conditions such as temperature and the amount of infrared radiation.
  • the demagnetizer 2 has two types, a permanent magnet type and an electromagnetic stone type.
  • the magnet In the case of the permanent magnet type, the magnet is uniformly magnetized in the circumferential direction of the latent image carrier 1 so that the magnetic flux does not leak locally, so that energy such as electric power is unnecessary and the cost is low.
  • the latent image erasing device 2 needs to be moved with respect to the latent image carrier 1 to increase the magnetic distance to weaken the erasing magnetic field.
  • the electromagnet type is composed of a yoke and a coil, and it is necessary to supply a current.However, when there is no need to erase the electric latent image, the erasing magnetic field becomes zero by cutting off the current, so the control is relatively small. Be free.
  • a force is generated, and the developer 8 presses the upper sheet 16 or lower, the middle sheet 17 and the lower sheet 18 while being plastically deformed.
  • the pressure at this time breaks the microcapsules of the coloring base 20 applied on the back side of the middle paper 1 7.
  • lower paper 1 8 and the dye contained in the paper seeps out and develops color to copy. Becomes possible.
  • the gap d between the latent image carrier 1 and the transfer roller 5 is set in the range of t / 4 ⁇ d ⁇ t + a. .
  • t is the total thickness of the recording paper 15
  • a is the adhesion height of the developer 8 on the latent image carrier 1.
  • a ring 9 that can rotate independently of the transfer roller 5 is provided to hold the gap d, and these rings 9 carry latent images. Body 1 is in contact. Further, as shown in FIG.
  • the material of the latent image carrier 1 is harder than the developer 8 and the recording paper 15 and uses a substance having a Picker hardness of 50 or more.
  • An example of this configuration is that a drum made of metal such as aluminum is formed with a hard underlayer with a hardness of about 5 to 30 m, such as Ni, Ni—P, and Co—Ni, C
  • a magnetic recording layer such as o—P, Ni—Co—P, Ni—Co—Zn—P, etc. is formed at about 1 to 15 zm, and a protective layer such as Ni, Ni—P is formed. Approximately 0.3-5; im formed.
  • any defect will cause a defect in the magnetic recording layer, so fine and uniform film formation is required.
  • the surface accuracy of the surface of the underlayer and the protective layer is maintained by tape polishing or the like, and the gap with the magnetic head 3 forming a magnetic latent image is accurately maintained.
  • there are methods such as sputtering and vapor deposition.
  • the coercive force is about 200 to 1 000 eersted (0e) and that the residual magnetization is as large as possible.
  • the above is the configuration of the magnetic recording medium in the case of the horizontal recording type.In the case of the vertical recording type, the soft magnetic layer with high magnetic permeability is located below the recording layer, and the configuration is different. is not.
  • the latent image forming device is composed of a magnetic head 3 and its scanning mechanism, or a full-line magnetic head 3.
  • a full-line type magnetic head there is no need to scan, but otherwise, it is necessary to scan the magnetic head in the axial direction of the latent image carrier 1.
  • a current is applied to the coil of the magnetic head 3
  • a leakage magnetic flux is generated from the magnetic pole, thereby magnetizing the magnetic recording medium to form a magnetic latent image.
  • the output from the magnetic head 3 needs about 2-3 times the coercive force of the magnetic recording medium.
  • Magnetic latent image formed here will not be erased unless it is erased by the latent image erasure device 2, and it is possible to have a multicopy function by repeating the development, transfer, fixing, and cleaning steps. Is a feature of the magnetic printing apparatus. Magnetic latent images are less susceptible to humidity, so they are more environmentally safe than electrostatic ones. Magnetic recording includes a horizontal recording type and a vertical recording type, but is not limited to either.
  • the developing device 4 shown in FIG. 1 is called a magnetic brush developing method, and a sleeve 4 1 1 made of a non-magnetic metal such as aluminum stainless steel.
  • a magnetic brush developing method and a sleeve 4 1 1 made of a non-magnetic metal such as aluminum stainless steel.
  • Magnet roller 41 with cylindrical magnets 4 and 12 concentrically arranged inside, Doctor blade 4 to regulate the height of developer 8 rising, developer container 4 3 and sleeve It consists of a rotating mechanism of 4 11 1 and magnet 4 12 and its control unit (both not shown).
  • the cylindrical magnet 412 is made of an isotropic ferrite magnet or the like, and is uniformly magnetized with 6 to 12 poles. In this case, when the magnetic flux density on the surface of the sleeve 411 is measured with a Hall element or the like while rotating the cylindrical magnet 412, a characteristic close to a sine wave can be obtained.
  • the developer 8 When the developer 8 is put into the developer container 43, the developer 8 is spiked on the surface of the sleeve according to the strength of the magnetic field, and the developer 8 can be supplied. Further, the developer blade 42 regulates the rising of the developer, and a developer rising state having a substantially constant height from the surface of the sleeve is formed, and the developer rising contacts the surface of the latent image carrier 1.
  • the developing method is not limited to the magnetic brush developing method as long as it is a one-component dry developing method. It is not limited to the development method.
  • the magnets 4 and 12 are not limited to the illustrated equal-polarity magnetized, but may be magnets in which a plurality of poles are non-uniformly magnetized.
  • the developer 8 is basically composed of a binder and a magnetic powder, and optionally includes a colorant, a charge control agent, a conductivity control agent, a fluidizing agent, an IR absorber, a release agent, a dispersant, and the like.
  • a binder include polystyrene resin, polyethylene resin, polyester resin, styrene-acrylic copolymer resin, polyolefin resin, ethylene / vinyl acetate copolymer resin, bisphenol A-type epoxy resin, and polyamide.
  • examples thereof include a resin and a resin, and a simple substance or a mixture thereof can be used.
  • the magnetic powder As the magnetic powder, ⁇ r - F e 2 0 3, C 0 - r - F e 2 0 3, B a ferrite, F e 3 0 4, C r ⁇ 2, C o- F e 0 2 oxides such as, and nitrides such as F e 2 N, iron, cobalt, single body or an alloy such as nickel Magnetic materials such as compounds are suitable.
  • These magnetic powders are uniformly dispersed in the resin. The higher the content of the magnetic powder, the better the magnetic properties. However, if the content is too large, the transferability and the fixability are inferior. Therefore, the content is preferably about 10 to 70 wt%.
  • the average particle size of the developer 8 depends on the resolution of the printing apparatus, but is preferably 30 to 150 m.
  • the developer 8 has a two-layer structure of a sur 81 and a core 82, and has a binder, a magnetic powder as an essential component, a coloring agent, a charge controlling agent, Conductivity control agents, fluidizers, IR absorbers, release agents, dispersants, etc. are added internally or externally.
  • the shell 81 does not contain magnetic powder so as to be as easily plastically deformed as possible. However, from the viewpoint of magnetic properties, it is desirable that the shell 81 contain magnetic powder.
  • Polyamide resin low molecular weight polyethylene resin, low molecular weight polyolefin resin, ethylene vinyl acetate copolymer resin, higher fatty acid resin, polyester resin, etc. are used alone or as a binder for shell 81. Can be used.
  • a binder for the core 82 styrene and its substituted homopolymers and their copolymer resins, styrene and (meth) acrylic acid ester copolymer resins, styrene and (meta) ) Multi-polymer resin of acrylic acid ester and other vinyl monomer, styrene copolymer resin of styrene and other vinyl monomer, and cross-linked part of each of the above resins it can.
  • bisphenol A type epoxy resin polymethyl methacrylate resin, polybutyl methacrylate resin, polyvinyl acetate resin, polyurethane resin, silicone resin, polyvinyl butyral resin, poly Vinyl Al — —
  • Examples thereof include coal resin, polyacrylic acid resin, phenol resin, aliphatic or aliphatic hydrocarbon resin, and petroleum resin.
  • a simple substance or a mixture thereof can be used. Is a magnetic powder, ⁇ over F e 2 0 3, C o - A over F e 2 0 3, B a Fe Rye DOO, F e 3 0 4, C r 0 2, C 0 - F e 0 2 oxides such as, and nitrides such as F e 2 N, iron, cobalt, alone or an alloy such as nickel, is a magnetic material such as a compound is suitable.
  • the core 82 is manufactured by a kneading and pulverizing method, a polymerization method, or the like.
  • the kneading and pulverizing method will be described as an example. After mixing the binder powder, magnetic powder, etc., which are the raw material powders, they are sufficiently premixed with a super mixer, melt-kneaded with a twin-screw extruder, cooled and solidified, and then finely pulverized with a jet mill. If necessary, a developer 8 having a predetermined particle size distribution is obtained by an air classifier. The higher the content of the magnetic powder, the better the magnetic properties, but it is preferably about 30 to 70% by weight. Although the average particle size of the developer 8 depends on the resolution of the printing device, it is preferably 30 to 150 m.
  • the resin fine particles to be the shell 81 are mixed with the core 82, they are formed by a mechanochemical reaction.
  • a high-speed fluidized stirrer for example, Mechano Fusion System (manufactured by Hosokawa Miclon), Nara Hybridization (manufactured by Nara Machinery), Mechanomill (manufactured by Okada Seiki), etc. Can be used.
  • Mechano Fusion System manufactured by Hosokawa Miclon
  • Nara Hybridization manufactured by Nara Machinery
  • Mechanomill manufactured by Okada Seiki
  • a hydrophobic silicide (average particle size of about 0.03 ⁇ m) or the like may be added together to improve the fluidity.
  • the ratio between the shell 81 and the core 82 is determined in consideration of transferability and copyability, and also depends on the resolution of the printing apparatus, the thickness of the recording paper, and the number of sheets.
  • the developer obtained in this way is - ⁇
  • Fig. 8 shows an example in which a compression test was performed using a micro compression tester (MCTM-500, manufactured by Shimadzu Corporation), and the conventional developer and the developer of the present invention were compared.
  • MCTM-500 micro compression tester
  • the load increases monotonically, and tends to increase sharply when it is crushed to some extent.
  • the monotonically rising section has a tendency to rise once shortly, then gradually, and then gradually rise. This confirms that the effect of the two-layered developer of the present invention has appeared.
  • the developing layer 8 is not limited to the two-layer structure, but may be anything such as a one-layer structure.
  • the image visualized by the developing device 4 is transferred to the recording paper 15 by the transfer roller 5.
  • the transfer roller 5 includes an electrostatic transfer system, a pressure transfer system, and an electrostatic pressure system using these together.
  • electrostatic transfer method a charge opposite to the charge of the developer 8 is applied to the recording paper 15 by a charger and transferred by electrostatic force.
  • pressure transfer method the developer 8 is adhered to the surface of the recording paper 15 and transferred while plastically deforming the developer 8 by the pressure between the latent image carrier 1 and the transfer roller 5. At this time, the pressure is transmitted to the recording paper 15 through the developer 8 to perform copying.
  • the transfer roller 5 is made of a hard material having a bit hardness of 50 or more, such as a metal that hardly bends to transmit a uniform pressure, and is less likely to locally deform than the developer 8 or the recording paper 15.
  • a hard material having a bit hardness of 50 or more such as a metal that hardly bends to transmit a uniform pressure, and is less likely to locally deform than the developer 8 or the recording paper 15.
  • a metal that hardly bends to transmit a uniform pressure and is less likely to locally deform than the developer 8 or the recording paper 15.
  • aluminum alloy, copper alloy, carbon steel, stainless steel, etc. are suitable.
  • the developer 8 is plastically deformed by pressure, but the shell 81 is deformed quickly because of its low elastic modulus, and the core 82 is deformed late because of its high elastic modulus, and the deformation is relatively
  • the developer 8 transferred onto the recording paper 15 is plastically deformed by pressure, but has not yet penetrated deeply into the fibers of the recording paper 15. It melts and penetrates into the fibers of recording paper 15 and is fixed.
  • a heat roll type, a flash lamp type, or the like can be used for the heat fixing device 6, but the thermal characteristics are determined by the resin component of the developer 8, the amount of magnetic powder, and the like. And conditions such as the amount of infrared radiation. If the transfer efficiency does not reach 100% in the above process, a part of the developer 8 remains on the latent image carrier 1 after the transfer. Cleaner 7 removes this. If a new print is to be performed, the old magnetic latent image is erased by the degausser 2 before forming the magnetic latent image.
  • the developer 8 having a two-layer structure Since the core 82 used in the present invention does not need to be plastically deformed, magnetic powder having a large average particle size is used as it is.
  • Polyamide resin, low molecular weight polyethylene resin, low molecular weight polyolefin resin, ethylene vinyl acetate copolymer resin, higher fatty acid resin, polyester resin, etc. are used alone or in combination as a binder for shell 81 it can. Is a magnetic powder, ⁇ over F e 2 ⁇ 3, C o- ⁇ one F e 2 0 3, B a ferrite, F e 3 0 4, C r 0 2, C o- F e ⁇ 2 etc.
  • Suitable are oxides, nitrides such as Fe 2 N, and simple or alloys such as iron, cobalt, and nickel, and magnetic materials such as compounds.
  • the resin is formed by a mechanochemical reaction.
  • a high-speed fluidized stirrer such as Mechano Fusion System (manufactured by Hosokawa Miclon), Nara Hybridization (manufactured by Nara Machinery), Mechano Mill (manufactured by Okada Seiki), etc. should be used.
  • Mechano Fusion System manufactured by Hosokawa Miclon
  • Nara Hybridization manufactured by Nara Machinery
  • Mechano Mill manufactured by Okada Seiki
  • a hydrophobic silica (average particle size of about 0.03 m) or the like may be added together to improve the fluidity.
  • the ratio between the shell 81 and the core 82 is determined in consideration of the transferability and the copyability, and also depends on the resolution of the printing apparatus, the thickness of the recording paper, and the number of sheets.
  • the magnetic property of the developer 8 is excellent because the ratio is large, and the magnetic absorptivity at the time of development becomes strong, and stable developing properties are expected. Further, since the core 82 is formed only of the magnetic powder, the shell 81 can be formed without the shape being lost.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which, in the magnetic printing apparatus shown in FIG. 1, a plurality of projections 501 are arranged at both ends of the transfer roller 5 at regular intervals in the circumferential direction.
  • a plurality of sheets of recording paper 15 are fed one on top of the other, and the recording paper is likely to shift during conveyance.
  • Fig. 10 (b) shows the appearance of the recording paper 15 c.
  • the recording paper 15 has holes 15 1 for transport at both ends at regular intervals.
  • FIG. 11 (a) shows an embodiment in which the drum-shaped latent image carrier 1 and the transfer roller 5 are combined, so that the projections 501 provided on both ends of the transfer roller 5 do not contact the latent image carrier 1.
  • the length of the latent image carrier 1 is shorter than the distance between the projections 501.
  • FIG. 11 (b) shows another embodiment in which the latent image carrier 1 and the transfer roller 5 are combined. For the same reason, the outer diameters of both ends of the latent image carrier 1 are set outside the center. It is smaller than the diameter.
  • the protrusions 501 are provided at both ends of the transfer roller 5, when a plurality of pressure-sensitive papers are stacked and fed, the pressure-sensitive papers are sent to the transfer process without displacement. It is transferred reliably and is sent stably to the next fixing step. From the copying mechanism, as the number of sheets of pressure-sensitive paper increases, the more — _
  • FIG. 12 shows a schematic configuration of an electrophotographic printing apparatus of the present embodiment.
  • a latent image erasing device 52, an electrostatic latent image forming device 53, a developing device 54, a transfer roller 55 for electrostatic transfer, and a copying device 52 are provided around the electrostatic latent image carrier 51 in the form of a drum.
  • the pressing rollers 56a and 56b, the fixing device 57 and the cleaner 58 of the book are arranged in this order.
  • the gap between the two rollers 56 a and 56 b is given by t Z 4 ⁇ d ⁇ t with respect to the total thickness t of the recording paper 15 and the adhesion height a of the developer 59 on the recording paper 15.
  • the material for the two pressure rollers 56a and 56b as in the case of the transfer roller 5, a substance having a Vickers hardness of 50 or more, which is harder than the developer 59 and the recording paper 15 is used. ing. Further, when applying pressure by two pressure rollers 56a and 56b to perform copying, the recording paper 15 is not shifted up and down so that one of the pressure rollers, for example, the lower port roller 5 is used. A plurality of protrusions 561 are arranged at regular intervals in the circumferential direction at both ends of 6b. In this case as well, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the upper pressing roller 56a does not come into contact with the protrusion 561. — —
  • the length of 56a is shorter than the distance between the protrusions 561, or the outer diameter of both ends of the mouth 56a is smaller than the outer diameter of the center.
  • the latent image erasing device 52 erases the electrostatic latent image on the latent image carrier 51.
  • an electrostatic latent image is formed on the latent image carrier 51 by the electrostatic latent image forming device 53, and the developer 59 is applied to the surface of the latent image carrier 51 by the electrostatic attraction by the developing device 54.
  • the developing device 54 uses a magnetic brush developing system. Then, the recording paper 15 is conveyed, is inserted between the latent image carrier 51 and the transfer roller 55, and the developer 59 on the latent image carrier 51 is applied to the recording paper by electrostatic attraction.
  • the recording paper 15 after the transfer is inserted between the two pressure rollers 56a and 5Ob, and the pressure applied at this time is transmitted to the recording paper 15 through the developer 59, so that copying is performed. Done. Since the transferred developer 59 does not penetrate deeply into the fibers of the recording paper 15, it is melted by heat fixing and is inserted between the fibers. As a result, an anchoring effect is obtained and the recording paper 15 is firmly fixed. Most of the developer 59 on the latent image carrier 51 is transferred to the recording paper 15, but a part thereof may remain. As a result, the cleaner 58 removes the residual developer, the surface of the latent image carrier 51 is kept clean, and the background is not stained during the next printing.
  • FIG. 13 shows a schematic configuration of the electrophotographic printing apparatus of the present embodiment.
  • a latent image erasing device 52 Around the drum-shaped electrostatic latent image carrier 51, a latent image erasing device 52, an electrostatic latent image forming device 53, a developing device 54, a first transfer roller 55 for electrostatic transfer, and fixing.
  • vessel Around the drum-shaped electrostatic latent image carrier 51, a latent image erasing device 52, an electrostatic latent image forming device 53, a developing device 54, a first transfer roller 55 for electrostatic transfer, and fixing.
  • 57 and cleaner 58 are arranged in this order. Further, a gap d is provided between the first transfer roller 55 and the second transfer roller for pressure transfer.
  • the gap d is defined by the total thickness t of the recording paper 15 and the adhesion height a of the developer 59 on the first transfer roller 55.
  • the force of the electrostatic latent image carrier 51 and the first transfer roller 55 to attract the developing agent 59 may be increased so that a ⁇ 30 ⁇ m, or the particles of the developer 59 may be increased. The diameter has been increased.
  • the relationship between the two is set so that the compressive strength of the developer 59 is greater than the compressive strength of the microphone opening capsule constituting the coloring base 20 of the recording paper 15. It is. This relationship is for the same reasons as described above. Further, as the developer 59, any of the above-described two-layer structure of the seal 81 and the core 82 or the one-layer structure may be used.
  • the material of the first and second transfer rollers 55, 60 is the same as that of the transfer roller 5, and is made of a substance which is harder than the developer 59 and the recording paper 15 and has a Vickers hardness of 50 or more. .
  • one of the transfer rollers for example, the second transfer roller 60 on the lower side, so that the recording paper 15 does not shift up and down.
  • a plurality of projections 60 1 are arranged at regular intervals in the circumferential direction at both ends of the. In this case, too, the length of the first transfer port 55 is set as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b) so that the other first transfer port 55 does not contact the protrusion 61.
  • the outer diameter of both ends of the mouthpiece 55 is made smaller than the outer diameter of the center part.
  • the electrostatic latent image on the latent image carrier 51 is erased by the latent image eraser 52.
  • an electrostatic latent image is formed on the latent image carrier 51 by an electrostatic latent image forming device 59, and the developer 59 is electrostatically attracted by the developing device 54 to the latent image carrier 51. Is selectively adhered to the surface of the to form a cervical image.
  • the developing device 54 is of a magnetic brush developing type.
  • the developer 59 on the latent image carrier 51 is once transferred to the first transfer roller 55 by electrostatic attraction.
  • the recording paper 15 is conveyed and inserted into the gap between the first transfer roller 55 and the second transfer roller 60, and the first transfer port — Oo—
  • the developer 59 on the roller 55 is transferred to the recording paper 15 by pressure, and the pressure applied at this time is transmitted to the recording paper 15 through the developer 59, so that copying is performed. Since the transferred developer 59 does not penetrate deeply into the fibers of the recording paper 15, it is melted by heat fixing and is inserted between the fibers. As a result, an anchoring effect is obtained and the recording paper 15 is firmly fixed. Most of the developer 59 on the latent image carrier 51 is transferred to the first transfer roll 55, but a part thereof may remain. As a result, the cleaner 58 removes the residual developer, the surface of the latent image carrier 51 is kept clean, and the background is not stained during the next printing.
  • two elements for applying pressure to the recording paper 15 for copying (latent image carrier 1 and transfer roller 5 in FIGS. 1 and 9 and two rollers in FIG. 12).
  • the materials of the pressure rollers 56a and 56b, and in FIG. 13 the first and second transfer rollers 55 and 60) are substances having a Pickers hardness of 50 or more.
  • At least one of the two elements may be elastic. An embodiment in such a case will be described below.
  • the transfer roller 5 of the magnetic printing apparatus shown in FIG. 1 is formed of a rubber material having a rubber hardness of 30 to 80.
  • the latent image carrier 1 is a hard drum as described above.
  • the rubber material silicone rubber, fluorine rubber, urethane rubber, chlorinated polyethylene, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, isoprene, natural rubber, and the like are used.
  • the recording paper 15 various types shown in FIG. 19 or FIG. 20 can be used. When non-carbon paper is used, the relationship between the two is set so that the compressive strength of the developer 8 is greater than the compressive strength of the microcapsules constituting the coloring base 20 of the recording paper 15.
  • any of the above-described two-layered structure of the shell 81 and the core 82 may be used.
  • Protrusions 501 are provided at both ends of the transfer roller 5 as described with reference to FIGS. 9 to 11 to prevent the recording paper 15 from shifting up and down.
  • the image carrier 1 is devised so as not to contact the projection 501. In the case of the present embodiment, it is not always necessary to secure the gap d having the relationship shown in FIGS. 1 and 4, and the latent image carrier 1 and the transfer roller 5 may be in contact with each other.
  • the image visualized by the developing device 4 is transferred to the recording paper 15 by the transfer roller 5.
  • the developer 8 transferred onto the recording paper 15 is plastically deformed by pressure in this state, but has not yet penetrated deep into the fibers of the recording paper 15, so it was heated and melted by the fuser. Then, it penetrates into the fiber of the recording paper 15 and is fixed.
  • the developer 8 is pressed between the latent image carrier 1 and the transfer roller 5 together with the recording paper 15 in the transfer section, and at this time, the portion where the developer 8 exists is However, the pressure is increased by an amount corresponding to the height of the developer as compared with the portion where the developer 8 is not present.
  • the microcapsules are destroyed by the pressure generated in the portion where the developer 8 exists, and copying is performed in this portion. Pressure is also applied to the portion where the developer 8 does not exist, but because the transfer roller 5 is an elastic material formed of rubber material, the pressure is not high enough to break the microcapsules, resulting in development. No duplication occurs in the part where agent 8 is not present. If the rubber hardness of the transfer port 5 is less than 30, the pressure is insufficient even in the portion where the developer 8 exists, and copying is not possible. If the rubber hardness is greater than 80, the entire surface of the recording paper 15 Pressure is too high, copying occurs over the entire surface, and the condition is not good.
  • the transfer port 5 of the printing apparatus shown in FIG. 1 is formed by a rigid roller 502 and an elastic thin layer 503 on the surface thereof.
  • the latent image carrier 1 is a hard drum as described above.
  • Examples of the material of the rigid roller 502 include aluminum alloys, copper alloys, iron-based alloys such as carbon steel and chromium molybdenum steel, ceramics such as silicon nitride, zirconium, and silicon carbide, carbon fibers, and irons.
  • a resin reinforced with a mid fiber or the like can be given.
  • Metal-based materials have excellent workability but relatively low Young's modulus and hardness, whereas ceramic-based materials have poor workability but high Young's modulus and hardness.
  • the material has a Young's modulus of 100 GPa or more.
  • the elastic thin layer 503 is required to be easily deformed and to have a large frictional force with the recording paper 15. Natural rubber, synthetic natural rubber, chloroprene rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile Rubber rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, acrylate rubber, urethane rubber, silicon rubber, fluorosilicone rubber, fluorine rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, etc. . These materials are applied to the rigid roller 502, formed or foamed, or embossed to cover the elastic thin layer 503.
  • the developer 8 there can be used various ones including a one-layer structure such as the above-described two-layer structure developer.
  • the average particle diameter is 8 such as a magnetic powder 83 as shown in FIG. It is preferable to disperse hard particles of 5 to 70 m.
  • the developer 8 basically consists of a binder and magnetic powder 83, and, if necessary, a colorant, a charge control agent, a conductivity control agent, a fluidizing agent, an IR absorber, A release agent, a dispersant and the like are added internally or externally.
  • Binders include polystyrene resin, polyethylene resin, polyester resin, styrene-acryl copolymer resin, polyolefin resin, ethylene. Vinyl acetate copolymer resin, and bisphenol A type epoxy. Examples thereof include resins, polyamide resins, and resins, and can be used alone or as a mixture thereof. Is a magnetic powder 8 3, 7 - F e 2 0 a, C 0 - r - F e 2 ⁇ 3, B a full Erai DOO, F e 3 0 4, C r ⁇ 2, one
  • These magnetic powders 83 are uniformly dispersed in the resin. The higher the content of the magnetic powder 83, the better the magnetic properties. However, if the content is too large, the transferability and the fixability are poor. Also, when the content of the magnetic powder 83 increases, the specific gravity of the developer 8 increases, and the effect of gravity becomes greater than the magnetic attraction force, so that the development is not performed well, so there is a limit.
  • the average particle size of the developer 8 depends on the resolution of the printing apparatus, but is preferably 30 to 150 ⁇ m.
  • the thickness of the elastic thin layer 503 is such that the average particle diameter of the magnetic particles (hard particles) 83 is thin.
  • a recording sheet 15 on which three sheets of pressure-sensitive paper that can be copied shown in FIGS. 10 and 19 are stacked, for example, is printed.
  • the developer 8 is transferred, and at the same time, the pressure is generated because the developer 8 is sandwiched between the latent image carrier 1 and the transfer roller 5.
  • the lower paper 18 will be pressed. This is shown in Figure 16. If the pressure at this time breaks the microcapsules of the coloring base 20 applied on the back side of the middle paper 17 and the lower paper 18, the dye enclosed inside will seep out and develop color. Copying becomes possible.
  • This copying mechanism is not limited to the case where the number of pressure-sensitive papers is three. If two, only the upper paper 16 and the lower paper 18 are used.
  • the elastic layer 503 of the transfer roller 5 is thick, pressure is applied also to the portion other than the image portion by the developer 8, and the color is formed, and the base is stained.
  • the thickness of the elastic thin layer 503 is set to the average particle size of hard particles such as magnetic powder 83. If the diameter is smaller than the diameter, the elastic thin layer 503 absorbs the plastic deformation of the developer 8 and the overlapping part of the recording paper 15 to some extent, but hard particles such as magnetic powder 83 are applied to the rigid roller 502.
  • the pressure When pressed, the pressure is transmitted to the chart paper 15 and can be copied. In this case, a high-quality copy image is obtained in which the pressure is not easily transmitted to the non-image portion and the background is less stained.
  • various types illustrated in FIG. 20 in addition to FIG. 19 can be used as the recording paper 15.
  • the relationship between the two is set so that the compressive strength of the developer 8 is greater than the compressive strength of the microcapsule constituting the coloring base 20 of the recording paper 15. It is.
  • projections 501 are provided at both ends of the transfer roller 5 as described with reference to FIGS. 9 to 11 so that the recording paper 15 does not shift up and down.
  • the device is designed so that the latent image carrier 1 does not contact the protrusion 501. In the case of this embodiment, it is not always necessary to secure the gap d having the relationship shown in FIGS. 1 and 4, and the latent image carrier 1 and the transfer roller 5 come into contact with each other. Is also good.
  • the transfer roller 5 is constituted by a rigid roller and an elastic thin layer.
  • the other pressure roller 56a may be a rigid roller.
  • the pressing roller 56b is composed of a rigid roller and an elastic thin layer on the surface thereof, as described above, the developer 59 is obtained by dispersing hard particles having an average particle diameter of 5 to 70 m.
  • the thickness of the elastic thin layer of the pressing roller 56b is preferably smaller than the average particle size of the hard particles.
  • the elastic thin layer absorbs the plastic deformation of the developer 59 and the overlapping part of the recording paper 15 to some extent, but the hard particles push the rigid roller against the rigid roller. Then, the pressure is transmitted to the recording paper 15 and can be copied. In this case, a high-quality copy surface image can be obtained in which pressure is not easily transmitted to the non-image portion and the background is less stained.
  • the recording paper 15 various types illustrated in FIG. 20 in addition to FIG. 19 can be used.
  • the compressive strength of the developer 59 is larger than the compressive strength of the microphone opening capsule constituting the coloring base 20 of the recording paper 15. The relationship between the two has been set so that they will be better.
  • the transfer roller 5 is formed of a rubber material, similarly to the transfer roller 5.
  • the transfer roller 5 is composed of a rigid roller and an elastic thin layer.
  • the other transfer roller 55 may be a rigid roller.
  • the transfer rollers 55 and 60 may come into contact with each other. At both ends of one transfer roller, projections 61 are provided as described in FIG. 13 so that the recording paper 15 is shifted up and down. Devise the transfer roller so that it does not contact the protrusion 61.
  • the developer 59 is obtained by dispersing hard particles having an average particle diameter of 5 to 70 ⁇ m.
  • the thickness of the elastic thin layer of the second transfer roller 60 is preferably smaller than the average particle size of the hard particles.
  • the elastic layer of the transfer roller 60 is thick, pressure is applied to the portion other than the image portion by the developer 59, and the color is formed, and the base is stained.
  • the thickness of the elastic thin layer is made smaller than the average particle size of the hard particles, the elastic thin layer absorbs plastic deformation of the developer 59 and the overlapping portion of the recording paper 15 to some extent, but hard particles Is pressed by the rigid roller and the pressure is transmitted to the recording paper 15 for copying.
  • the shape of the latent image carrier 1 is a drum shape.
  • the shape is not limited to this, and the shape may be an endless belt shape or the like.
  • a magnetic printing apparatus is constituted by using an elastic endless belt-latent latent image carrier 101.
  • the latent image carrier 101 shown in FIG. 17 is provided on a belt made of a non-magnetic layer formed on an elastic electrolytic Ni belt or a resin film belt on which A ⁇ is deposited.
  • the magnetic recording layer is formed thereon, and a protective film is further formed thereon.
  • the endless belt-like latent image carrier 101 having such elasticity is rotated by a driving roller 102 and a driven roller 103 made of non-magnetic metal.
  • a demagnetizer 2 as a latent image eraser, a magnetic head 3 constituting a latent image forming device, a developing device 4, and a transfer device Roller 5, fixing unit 6, and cleaner 7 are arranged in this order. Further, a pressing roller 104 is arranged to face the magnetic head 3 and sandwich the latent image carrier 101.
  • Numerals 15 indicate recording paper, 41 indicates a magnet roller, and 42 indicates a doctor blade.
  • the present invention is useful when applied to a printing device used as an output device of a computer or the like, and makes a copy at the same time as printing without generating a loud noise as in a dot compact printing device. be able to,

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Description

明 細 書
印刷方法及び装置
技術分野
本発明は、 コ ンピュータ等の出力装置として使用される印刷装置 に関し、 特に、 複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能 な記録紙を対象とする印刷方法及び装置に関する。 背景技術
従来の複写可能な印刷装置の代表的なものとして、 ドッ トイ ンパ ク ト方式の印刷装置がある。 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置の主な構 成は、 第 1 8図に示すように、 印字へッ ド 1 0、 印字ワイヤ 1 1、 キャ リ ッ ジ 1 2、 ガイ ド軸 1 3及びファブリ ッ ク リ ボン 1 4等から なる。 印刷の原理と しては、 印字ヘッ ド 1 0 内のァクチユエ一夕 (図示省略) に電気的信号を与えると、 ァクチユエ一夕に接続され た印字ワイヤ 1 1 がワイヤガイ ド (図示省略) を通って前進し、 フ ァブリ ッ ク リ ボン 1 4 と記録紙 1 5 とを叩く こ とにより、 フ アブリ ッ ク リ ボン 1 4 中のイ ンクが記録紙 1 5 に転写されて印字ワイャ 1 本毎に 1 画素が形成される。 印字へッ ド 1 0 は、 キヤ リ ッ ジ 1 2 に 固定された状態で、 ガイ ド軸 1 3上を滑らかに移動でき、 印字へッ ド 1 0が所定の位置に来た所で印字ワイヤ 1 1 が動作するこ とによ り、 文字等が形成されていく。 ァクチユエ一夕としては、 プラ ンジ ャ ソ レノイ ド型、 有極型、 クラ ッパ型、 スプリ ングチャージ型、 ム —ビングコイル型、 圧電素子型などがあるが、 一般的にはクラ ッパ 型ゃスプリ ングチャージ型のァクチユエ一夕が多く使用されている c 記録紙 1 5 としては、 複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して 複写可能なものである。 通常は、 感圧紙と呼ばれるカーボン紙また はノ ンカーボン紙を複数枚重ねるこ とにより複写が可能となり、 伝 - —
票やレシー ト等に広く利用されている。 なお、 現在ではノ ンカーボ ン紙が主流になつている。
第 1 9図にノ ンカーボン紙を用いた記録紙 1 5の構成例を示す。 第 1 9図おいて、 記録紙 1 5は一番上に位置する上用紙 1 6 と、 一 番下に位置する下用紙 1 8 と、 必要に応じた枚数でこれらの中間に 位置する中用紙 1 7 とからなり、 上用紙 1 6 は普通の紙即ち原紙 19 の裏面に発色基剤 2 0が塗布されたものであり、 中用紙 1 7は原紙 1 9 の表面に顕色剤 2 1 が塗布され且つ裏面に発色基剤 2 0が塗布 されたものであり、 下用紙 1 8 は表面に顕色剤 2 1 が塗布されたも のである。 発色基剤 2 0 は染料を封入したマイク口カプセルの集合 体であり、 顕色剤 2 1 と向い合せになった状態で限界圧力以上の荷 重が加えられるとそこだけのマイ クロ力プセルが破壊して染料が染 み出し、 顕色剤 2 1 との化学反応により所定の色が現われる。 これ がノ ンカーボン紙における複写の原理である。
カーボン紙を用いた記録紙 1 5の構成例を第 2 0図に示す。 第 20 図 (a)に示すものは上用紙 2 2 と、 必要枚数の中用紙 2 3 と、 下用紙 2 4 とからなり、 上用紙 2 2及び中用紙 2 3 は同じもので裏面に力 一ボン層 2 5 として炭素と油またはロウとの混合物 2 5が塗布され ている。 下用紙 2 4は普通の紙でありカーボン層はない。 第 2 0図 (b)に示すものは複数枚の普通の用紙 2 6 と、 各用紙 2 6間に挟まれ た、 裏面にカーボン層 2 5を有する薄いカーボン紙 2 7 とからなる。 これらの記録紙 1 5の場合も、 圧力によって複写が行われる点にお いてノ ンカーボン紙と同様であり、 以下の説明ではノ ンカーボン紙 を用いた記録紙について述べるが、 カーボン紙の場合でも同様に成 立するものである。
ォリ ジナルの印刷物に加えて例えば 2枚の複写物が必要な場合は、 例えば第 1 9図に示した上用紙 1 6、 中用紙 1 7及び下用紙 1 8 を — — 各 1 枚所定の順番に重ねて、 上から印字ワイヤ 1 1 によって加圧さ れるように ドッ トイ ンパク ト式印刷装置にセッ 卜すれば、 良好な複 写物が得られる。 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置での複写枚数は通常
3〜 6枚程度が目安である。 なお、 ボールペンによる手書きの場合 は 4〜 5枚程度、 電動タイプライタの場合は 6〜 1 0枚程度である, なお、 ドッ トイ ンパク ト式以外に熱転写式及びイ ンクジェ ッ ト式 の印刷装置があるが、 複写ができるものは、 今のところ実用化され ていない。
従って、 近年のコ ンピュータによる情報処理能力の高ま りに連れ, 金銭決裁などもコ ンピュータ処理化されて大量の情報を出力する二 ーズがある中、 複写を必要とする伝票やレシー ト類の増加する一方 であるが、 複写可能な印刷装置は ドッ トイ ンパク ト式のものに限ら れていた。
しかし、 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置は印字の際に発生する騒音 が大き く、 人間に対して不快感を与えるという欠点がある。 即ち、 印刷装置の使用場所によっては、 複写機能が必要であり、 しかも印 刷時の騒音ができるだけ静かであるこ とが要求されるが、 ドッ トィ ンパク ト式印刷装置はこのような用途に適していない。
本発明は、 かかる問題点に鑑みてなされたもので、 その目的とす るところは、 複写機能を有し且つ低騒音の印刷方法及び印刷装置を 提供するこ とにある。 発明の開示
本発明の第 1 の印刷方法は、 潜像の消去、 潜像の形成、 現像、 転 写及び定着の各工程によって印刷を行う印刷装置に、 記録紙を少な く とも 2枚以上重ねて給紙、 搬送及び排紙するこ とにより、 印刷と 複写を行う こ とを特徴とする。 また、 必要に応じて、 現像を 1 成分 乾式現像法により行う こ と、 及び、 現像剤の平均粒径が 3 0〜150 mであることを特徵とする。 更に、 転写を圧力転写方法により行 う こと、 及び、 その転写圧力が線圧で 5 kgf/cm以上であるこ とを特 徵とする。 また更に、 転写を静電転写方法により行う こと、 転写及 び定着の他に、 加圧機構を用いて記録紙上の画像に線圧で 5 kgf/cm 以上の圧力を加えることを特徵とする。 本発明の印刷方法で使用す る印刷装置は現像剤 (トナー) を用いたノ ンイ ンパク ト式のもので あり、 代表的な電子写真式印刷装置の他、 磁気式印刷装置及びィォ ンフロー式印刷装置等があるが、 基本的な画像形成工程はいずれも 同じであり、 潜像消去、 潜像形成、 現像、 転写、 定着及びク リ一二 ングの各工程をもっているため、 低騒音で、 しかも高印字品質、 高 速印刷などといった特性を有する。 即ち、 ドッ トイ ンパク ト式印刷 装置のような印字ワイヤを持たないため、 機械的な可動部分は少な く、 印字ワイヤ等による衝撃音のような大きな騒音を発生しない。 印字ワイヤを持たずに複写を行う ことができる原理は次の通りであ る。 このような印刷装置で 2枚以上重ねた複写可能な記録紙に印刷 を行う と、 現像剤が塑性変形しながら記録紙の表面に付着して転写 が行われる。 また、 現像剤が存在する部分だけに、 記録紙の厚み方 向に圧力が加わり、 複写が行われる。 特に、 1成分乾式現像法によ り現像を行い、 現像剤の平均粒径及び記録紙に加える圧力を適切に 設定すると、 下地汚れ等がない鮮明な複写がえられる。
第 2の印刷方法は、 潜像の消去、 潜像の形成、 現像、 転写及び定 着の各工程によって印刷を行う印刷装置に、 顕色剤とマイクロカブ セル中の染料との反応により発色する感圧紙が複数枚重ねられた記 録紙を耠紙、 搬送及び排紙すること、 及びマイクロカプセルの圧縮 強度より も大きい圧縮強度の方を持つ現像剤を用いることにより、 印刷と複写を行う ことを特徵とする。 この第 2の印刷方法では、 現 像剤を通して記録紙が圧力を受けたとき、 現像剤より も低い圧力で マイ クロカプセルが破壌され、 マイ クロカプセル中から染料が出て 顕色剤と化学反応を起して発色し、 複写が行われる。
本発明の印刷装置は大別すると、 9種類ある。
第 1 の印刷装置は、 潜像担持体と、 潜像担持体上の潜像を消去す る潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜 像担持体上の潜像を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複 写可能な記録紙に圧力転写する転写口一ラ と、 記録紙上に画像を定 着する定着器と、 圧力転写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去 するク リ一ナとを具備し、 潜像担持体と転写ローラ間の空隙を d、 記録紙の総厚さを t、 潜像担持体上の現像剤の付着高さを a とする と、 t Z 4 ≤ d ≤ t + aであり、 記録紙を潜像担持体と転写ローラ 間の空隙に通すこ とを特徴とする。 また、 必要に応じて、 転写口一 ラの両端に、 該転写ローラとは独立に回転できる リ ングを設け、 潜 像担持体と リ ングとの接触状態において潜像担持体と転写ロール間 の空隙が保持されていることを特徴とする。 更に、 現像剤がコア部 とシェル部の少なく とも 2層構造を有し、 且つ、 コア部の弾性率が シェル部の弾性率より も大き く、 更に、 上記潜像担持体と転写ロー ラとがビッカース硬度 5 0以上の物質であることを特徴とする。 ま た更に、 現像剤のコア部が磁性体であり、 シェル部が樹脂であるこ とを特徵とする。 更に、 現像剤の付着高さ aが 3 0 m以上である ことを特徴とする。 更に転写ローラの両端部に、 円周方向に定間隔 で配置された複数個の突起が備えられているこ とを特徵とする。 更 に、 潜像担持体の長さが転写ローラの両端部突起間隔より も短いこ とを特徴とする。 更に、 潜像担持体が ドラム状であり、 その両端部 の外径が中央部の外径より小さいこ とを特徵とする。 更に、 記録紙 が顕色剤とマイクロカプセル中の染料との反応により発色する感圧 紙が複数枚重ねられたものであり、 上記現像剤の圧縮強度の方がマ ィ ク口カプセルの圧縮強度より も大きいことを特徴とする。 更に、 現像器が 1成分乾式現像器であるこ とを特徴とする。 更に、 圧力転 写における転写圧力が鎳圧で 5 kgf/cm以上であるこ とを特徵とする。
第 1 の印刷装置もノ ンイ ンパク ト式のものであり、 代表的な電子 写真式印刷装置の他、 磁気式印刷装置及びィォンフロ ー式印刷装置 等があるが、 基本的な画像形成工程はいずれも同じであり、 潜像消 去、 潜像形成、 現像、 転写、 定着及びク リーニングの各工程をもつ ているため、 低騒音で、 しかも高印字品質、 高速印刷などといった 特性を有する。 即ち、 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置のような印字ヮ ィャを持たないため、 機械的な可動部分は少なく、 印字ワイヤ等に よる衝撃音のような大きな騒音を発生しない。
この第 1 の印刷装置では転写工程が圧力転写方式ゃ静電圧力方式 など、 圧力を利用した方式のものであり、 潜像担持体と転写ローラ 間の圧力により、 潜像担持体上の現像剤が塑性変形しながら記録紙 の表面に付着して転写が行なわれる。 この場合、 記録紙の総厚さ t と、 潜像担持体と転写ローラ間の空隙 dと、 潜像担持体上の現像剤 の付着高さ a との間に、 tノ 4 ≤ d≤ t + aなる関係があるから、 現像剤の存在する部分の圧力が他より も大き くなり、 この圧力が現 像剤を通じて記録紙の厚み方向に伝達し、 複写が行われる。 この第 1 の印刷装置では、 潜像担持体及び転写ローラの材料は、 少なく と も現像剤や記録剤や記録紙より も硬く、 これによつて圧力が良好に 伝達される。
第 2の印刷装置は、 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像 を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の面 像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録紙に 転写する転写ローラと、 転写後の記録紙を加圧する 2本の加圧用口
—ラと、 記録紙上に画像を定着器と、 転写後に残った潜像担持体上 の現像剤を除去するク リ ーナとを具備し、 上記 2本の加圧用ローラ 間の空隙を d、 記録紙の総厚さを t、 記録紙上の現像剤の付着高さ を a とすると、 t Z 4 ≤ d ≤ t + aであり、 記録紙を潜像担持体と 転写ローラの間及び 2本の加圧用ローラ間の空隙に通すこ とを特徴 とする。 更に、 必要に応じて、 現像剤がコア部とシェル部の少なく とも 2層構造を有し、 且つ、 コア部の弾性率がシェル部の弾性率よ り も大き く、 更に、 上記 2本の加圧用ローラがピツカ一ス硬度が 50 以上の物質であるこ とを特徴とする。 また更に、 現像剤のコア部が 磁性体であり、 シェル部が樹脂であるこ とを特徴とする。 更に、 現 像剤の付着高さ aが 3 0 m以上であるこ とを特徵とする。 更に 2 本のうち一方の加圧用ローラの両端部に、 円周方向に定間隔で配置 された複数個の突起が備えられているこ とを特徴とする。 更に、 他 方の加圧用ローラの長さが一方の加圧用ローラの両端部突起間隔よ り も短いこ とを特徵とする。 更に、 他方の加圧用ローラの両端部の 外径が中央部の外径より小さいこ とを特徴とする。 更に、 記録紙が 顕色剤とマイ クロカプセル中の染料との反応により発色する感圧紙 が複数枚重ねられたものであり、 上記現像剤の圧縮強度の方がマイ クロカプセルの圧縮強度より も大きいこ とを特徴とする。 更に、 現 像器が 1 成分乾式現像器であるこ とを特徵とする。 更に、 2本の加 圧用ローラ間の圧力が線圧で 5 kgf /cm以上であるこ とを特徴とする。
第 2の印刷装置もノ ンイ ンパク ト式のものであり、 代表的な電子 写真式印刷装置の他、 磁気式印刷装置及びィォンフ ロー式印刷装置 等があるが、 基本的な画像形成工程はいずれも同じであり、 潜像消 去、 潜像形成、 現像、 転写、 定着及びク リ ーニングの各工程をもつ ているため、 低騒音で、 しかも高印字品質、 高逮印刷などといった 特性を有する。 即ち、 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置のような印字ヮ ィャを持たないため、 機械的な可動部分は少なく、 印字ワイヤ等に よる衝撃音のような大きな騒音を発生しない。
この第 2の印刷装置では転写工程が静電転写方式など、 圧力を利 用しない方式のものであり、 静電転写を例にとれば転写ローラから 記録紙に現像剤の電荷とは反対極性の電荷を与えることにより、 潜 像担持体上の現像剤が記録紙の表面に静電力によつて付着して転写 が行なわれる。 その後、 2本の加圧用ローラによって複写が行われ る。 この場合、 記録紙の総厚さ t と、 2本の加圧用ローラ間の空隙 d と、 記録上の現像剤の付着高さ a との間に、 t Z 4 ≤ d ^ t + a なる関係があるから、 現像剤の存在する部分の圧力が他より も大き く なり、 この圧力が現像剤を通じて記録紙の厚み方向に伝達し、 良 好に複写が行われる。 この第 2の印刷装置の場合も、 2本の加圧用 ローラの材料は少なく とも現像剤や記録紙より も硬く、 圧力を良好 に伝達する。
第 3の印刷装置は、 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像 を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画 像を自分自身に転写する第 1 の転写ローラと、 第 1 の転写ローラ上 の画像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録 紙に圧力転写する第 2の転写ローラ と、 記録紙上に画像を定着する 定着器と、 転写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リ一 ナとを具備し、 第 1 と第 2の転写ローラ間の空隙を d、 記録紙の総 厚さを t、 第 1 の転写ローラ上の現像剤の付着高さを a とすると、 t Z 4 d≤ t + aであり、 記録紙を第 1 と第 2の転写ローラ閭の 空隙に通すことを特徵とする。 更に、 必要に応じて、 現像剤がコア _ g _
部とシェル部の少なく とも 2層構造を有し、 且つ、 コア部の弾性率 がシェル部の弾性率より も大き く、 更に、 上記第 1 及び第 2の両転 写ローラがビッカース硬度 5 0以上の物質であるこ とを特徴とする, また更に、 現像剤のコア部が磁性体であり、 シェル部が樹脂である こ とを特徴とする。 更に、 現像剤の付着高さ aが 3 0 z m以上であ るこ とを特徴とする。 更に第 1 及び第 2のうち一方の転写ローラの 両端部に、 円周方向に定間隔で配置された複数個の突起が備えられ ているこ とを特徴とする。 更に、 他方の転写ローラの長さが一方の 転写ローラの両端部突起間隔より も短いこ とを特徴とする。 更に、 他方の転写ローラの両端部の外径が中央部の外径より小さいこ とを 特徵とする。 更に、 記録紙が顕色剤とマイ クロカプセル中の染料と の反応により発色する感圧紙が複数枚重ねられたものであり、 上記 現像剤の圧縮強度の方がマイ クロカプセルの圧縮強度より も大きい こ とを特徴とする。 更に、 現像器が 1 成分乾式現像器であるこ とを 特徵とする。 更に、 第 1 及び第 2の転写ローラ間の圧力が線圧で 5 kgf / cm以上であるこ とを特徴とする。
第 3の印刷装置もノ ンイ ンパク ト式のものであり、 代表的な電子 写真式印刷装置の他、 磁気式印刷装置及びイオンフロー式印刷装置 等があるが、 基本的な画像形成工程はいずれも同じであり、 潜像消 去、 潜像形成、 現像、 転写、 定着及びク リーニングの各工程をもつ ているため、 低騒音で、 しかも高印字品質、 高速印刷などといった 特性を有する。 即ち、 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置のような印字ヮ ィャを持たないため、 機械的な可動部分は少なく、 印字ワイヤ等に よる衝撃音のような大きな騒音を発生しない。
この第 3 の印刷装置でも転写工程が静電転写方式など、 圧力を利 用しない方式のものであり、 静電転写を例にとれば第 1 の転写 α— ラに現像剤の電荷と反対極性の電荷を与えるこ とにより、 潜像担持 体上の現像剤が第 1 の転写ローラの表面に静電力で付着して転写が 行なわれる。 その後、 2本の転写ローラ間の圧力で記録紙に転写と 複写が行われる。 この場合、 記録紙の総厚さ t と、 第 1 及び第 2の 転写ローラ間の空隙 d と、 記録紙上の現像剤の付着高さ a との間に、 t / 4 ≤ ά ≤ t + aなる関係があるから、 現像剤の存在する部分の 圧力が他より も大きく なり、 この圧力が現像剤を通じて記録紙の厚 み方向に伝達し、 複写が行われる。 この第 3の印刷装置でも、 第 1 及び第 2 の転写口一ラの材料は、 少なく とも現像剤や記録紙より も 硬く、 これによつて圧力が良好に伝達される。
第 4の印刷装置は、 潜像担持体と、 潜像担持体上の潜像を消去す る潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜 像担持体上の潜像を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の面像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複 写可能な記録紙に圧力転写するよう、 前記記録紙を潜像担持体との 間で加圧する転写ローラ と、 記録紙上に面像を定着する定着器と、 圧力転写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リーナとを 具備し、 前記転写ローラを、 ゴム硬度が 3 0〜 8 0 のゴム材で形成 していることを特徵とする。 更に、 必要に応じて、 上記転写ローラ の両端部に、 円周方向に定間隔で配置された複数個の突起が備えら れていることを特徵とする。 更に、 潜像担持体の長さが転写ローラ の両端部突起間隔より も短いこ とを特徵とする。 更に、 潜像担持体 がドラム状であり、 その両端部の外径が中央部の外径より も小さい ことを特徵とする。 更に、 記録紙が顕色剤とマイクロカプセル中の 染料との反応により発色する感圧紙が複数枚重ねられたものであり、 上記現像剤の圧縮強度の方がマイクロカプセルの圧縮強度より も大 きいことを特徴とする。 更に、 現像器が 1成分乾式現像器であるこ とを特徵とする。 更に、 圧力転写における転写圧力が線圧で 一 —
5 kgf /cm以上であるこ とを特徵とする。
第 4 の印刷装置もノ ンイ ンパク ト式のものであり、 代表的な電子 写真式印刷装置の他、 磁気式印刷装置及びイオンフロー式印刷装置 等があるが、 基本的な画像形成工程はいずれも同じであり、 潜像消 去、 潜像形成、 現像、 転写、 定着及びク リ ーニングの各工程をもつ ているため、 低騒音で、 しかも高印字品質、 高速印刷などといった 特性を有する。 即ち、 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置のような印字ヮ ィャを持たないため、 機械的な可動部分は少なく、 印字ワイヤ等に よる衝撃音のような大きな騒音を発生しない。
この第 4 の印刷装置では転写工程が圧力転写方式ゃ静電圧力方式 など、 圧力を利用した方式のものであり、 潜像担持体と転写ローラ 間の圧力により、 潜像担持体上の現像剤が塑性変形しながら記録紙 の表面に付着して転写が行なわれる。 この場合、 転写ローラがゴム 材であるため、 現像剤の存在する部分の圧力が他より も大き く なり、 この圧力が現像剤を通じて記録紙の厚み方向に伝達し、 複写が行わ れる。
第 5の印刷装置は、 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像 を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画 像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録紙に 転写する転写ローラと、 転写後の記録紙を加圧する 2本の加圧用口 ーラと、 記録紙上に画像を定着する定着器と、 転写後に残った潜像 担持体上の現像剤を除去するク リ ーナとを具備し、 前記加圧用口一 ラの一方を、 ゴム硬度が 3 0〜 8 0のゴム材で形成しているこ とを 特徵とする。 更に、 必要に応じて、 2本のうち一方の加圧用ローラ の両端部に、 円周方向に定間隔で配置された複数個の突起が備えら れている.こ とを特徴とする。 更に、 他方の加圧用ローラの長さが一 方の加圧用ローラの両端部突起間隔より も短いことを特徵とする。 更に、 他方の加圧用口一ラの両端部の外径が中央部の外径より小さ いことを特徵とする。 更に、 記録紙が顕色剤とマイクロカプセル中 の染料との反応により発色する感圧紙が複数枚重ねられたものであ り、 上記現像剤の圧縮強度の方がマイクロ力プセルの圧縮強度より も大きいこ とを特徵とする。 更に、 現像器が 1成分乾式現像器であ ることを特徴とする。 更に、 2本の加圧用ローラ間の圧力が線圧で 5 kgf/cm以上であることを特徴とする。
第 5の印刷装置もノ ンイ ンパク ト式のものであり、 代表的な電子 写真式印刷装置の他、 磁気式印刷装置及びィオンフロ一式印刷装置 等があるが、 基本的な画像形成工程はいずれも同じであり、 潜像消 去、 潜像形成、 現像、 転写、 定着及びク リーニングの各工程をもつ ているため、 低騒音で、 しかも高印字品質、 高速印刷などといった 特性を有する。 即ち、 ドッ トインパク ト式印刷装置のような印字ヮ ィャを持たないため、 機械的な可動部分は少なく、 印字ワイヤ等に よる衝撃音のような大きな騒音を発生しない。
この第 5 の印刷装置では転写工程が静電転写方式など、 圧力を利 用しない方式のものであり、 静電転写を例にとれば、 転写ローラか ら記録紙に現像剤の電荷とは反対方向極性の電荷を与えることによ り、 潜像担持体上の現像剤が記録紙の表面に静電力によって付着し て転写が行なわれる。 その後、 2本の加圧用ローラによって複写が 行われる。 この場合、 加圧用ローラのうち一方をゴム材で形成して いるため、 現像剤の存在する部分の圧力が他より も大き くなり、 こ の圧力が現像剤を通じて記録紙の厚み方向に伝達し、 良好に複写が
TTゎ しる。
第 6の印刷装置は、 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像 — o— を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画 像を自分自身に転写する第 1 の転写ローラと、 第 1 の転写ローラ上 の画像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録 紙に圧力転写するよう、 前記記録紙を第 1 の転写ローラとの間で加 圧する第 2の転写ローラ と、 記録紙上に画像を定着する定着器と、 転写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リ一ナとを具備 し、 第 1 の転写ローラ と第 2 の転写ローラの一方を、 ゴム硬度が 30 〜 8 0 のゴム材で形成しているこ とを特徴とする。 更に、 必要に応 じて、 第 1 及び第 2のうちの一方の転写ローラの両端部に、 円周方 向に定間隔で配置された複数個の突起が備えられているこ とを特徴 とする。 更に、 他方の加圧用ローラの長さが一方の転写ローラの両 端部突起間隔より も短いこ とを特徴とする。 更に、 他方の転写ロー ラの両端部の外径が中央部の外径より小さいこ とを特徽とする。 更 に、 記録紙が顕色剤とマイクロカプセル中の染料との反応により発 色する感圧紙が複数枚重ねられたものであり、 上記現像剤の圧縮強 度の方がマイ ク ロカプセルの圧縮強度より も大きいこ とを特徴とす る。 更に、 現像器が 1成分乾式現像器であるこ とを特徴とする。 更 に、 第 1 及び第 2の転写ローラ間の圧力が線圧で 5 kgf /cm以上であ るこ とを特徴とする。
第 6の印刷装置もノ ンイ ンパク ト式のものであり、 代表的な電子 写真式印刷装置の他、 磁気式印刷装置及びィォンフロー式印刷装置 等があるが、 基本的な画像形成工程はいずれも同じであり、 潜像消 去、 潜像形成、 現像、 転写、 定着及びク リ ーニングの各工程をもつ ているため、 低騒音で、 しかも高印字品質、 高速印刷などといった 特性を有する。 即ち、 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置のような印字ヮ ィャを持たないため、 機械的な可動部分は少なく、 印字ワイヤ等に よる衝撃音のような大きな騒音を発生しない。 — —
この第 6 の印刷装置でも転写工程が静電転写方式など、 圧力を利 用しない方式のものであり、 静電転写を例にとれば第 1 の転写ロー ラに現像剤の電荷とは反対極性の電荷を与えることにより、 潜像担 持体上の現像剤が第 1 の転写ローラの表面に静電力によって付着し て転写が行なわれる。 その後、 2本の転写用ローラによって記録紙 に転写と複写が行われる。 この場合も第 1及び第 2転写ローラのう ち少なく とも一方がゴム材で形成されているから、 現像剤の存在す る部分の圧力が他より大き く なり、 この圧力が現像剤を通じて記録 紙の厚み方向に伝達し、 複写が行われる。
第 7の印刷装置は、 潜像担持体と、 潜像担持体上の潜像を消去す る潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜 像担持体上の潜像を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複 写可能な記録紙に圧力転写するよう、 前記記録紙を潜像担持体との 間で加圧する転写ローラと、 記録紙上に画像を定着する定着器と、 圧力転写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リ ーナとを 具備し、 前記転写ローラが剛性ローラと弾性薄層からなり、 上記現 像剤中に平均粒径が 5〜 7 0 mの硬質粒子が分散されているこ と を特徵とする。 更に必要に応じて、 転写ローラの両端部に、 円周方 向に定間隔で配置された複数個の突起が備えられていることを特徴 とする。 更に、 潜像担持体の長さが転写ローラの雨端部突起間隔よ り も短いことを特徵とする。 更に潜像担持体がドラム状であり、 そ の両端部の外径が中央部の外径より も小さいことを特徵とする。 更 に、 硬質粒子が磁性粉であるこ とを特徴とする。 更に、 弾性薄層の 厚さが硬質粒子の平均粒径より も薄いことを特徴とする。 更に、 剛 性ローラのヤング率が 1 0 0 GPa 以上であることを特徵とする。 更 に、 記録紙が顕色剤とマイク口カプセル中の染料との反応により発 色する感圧紙が複数枚重ねられたものであり、 上記現像剤の圧縮強 度の方がマイ ク口カプセルの圧縮強度より も大きいこ とを特徴とす る。 更に、 圧力転写における転写圧力が線圧で 5 kg f /cm以上である こ とを特徴とする。
第 7の印刷装置もノ ンイ ンパク ト式のものであり、 代表的な電子 写真式印刷装置の他、 磁気式印刷装置及びィオンフロー式印刷装置 等があるが、 基本的な画像形成工程はいずれも同じであり、 潜像消 去、 潜像形成、 現像、 転写、 定着及びク リ ーニングの各工程をもつ ているため、 低騒音で、 しかも高印字品質、 高速印刷などといった 特性を有する。 即ち、 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置のような印字ヮ ィャを持たないため、 機械的な可動部分は少なく、 印字ワイヤ等に よる衝撃音のような大きな騒音を発生しない。
この第 7の印刷装置では転写工程が圧力転写方式ゃ静電圧力方式 など、 圧力を利用した方式のものであり、 潜像担持体と転写ローラ 間の圧力により、 潜像担持体上の現像剤が塑性変形しながら記録紙 の表面に静電力によって付着して転写が行なわれる。 この場合、 転 写ローラが剛性ローラ と弾性薄層からなり、 現像剤中の平均粒径が 5〜 7 0 z mの硬質粒子が分散されるいるこ とから、 現像剤の存在 する部分の圧力は他より も大き く なり、 この圧力が現像剤を通じて 記録紙の厚み方向に伝達し、 複写が行われる。
第 8の印刷装置は、 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像 を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画 像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録紙に 転写する転写ローラと、 転写後の記録紙を加圧する 2本の加圧用口 ーラと、 記録紙上に画像を定着する定着器と、 転写後に残った潜像 担持体上の現像剤を除去するク リ 一ナとを具備し、 前記加圧用ロー 一 —
ラの一方が剛性ローラと弾性薄層からなり、 上記現像剤中に平均粒 径が 5〜 7 0 mの硬質粒子が分散されていることを特徵とする。 更に、 必要に応じて、 2本のうち一方の加圧用ローラの雨端部に、 円周方向に定間隔で配置された複数個の突起が備えられていること を特徵とする。 更に、 他方の加圧用ローラの長さが一方の加圧用口 ーラの両端部突起間隔より も短いこ とを特徵とする。 更に、 他方の 加圧用ローラの雨端部の外径が中央部の外径より も小さいことを特 徵とする。 更に、 硬質粒子が磁性粉であることを特徴とする。 更に、 彈性薄層の厚さが硬質粒子の平均粒径より も薄いことを特徵とする。 更に、 剛性ローラのヤング率が 1 0 0 GPa 以上であることを特徵と する。 更に、 記録紙が顕色剤とマイクロカプセル中の染料との反応 により発色する感圧紙が複数枚重ねられたものであり、 上記現像剤 の圧縮強度の方がマイク口カプセルの圧縮強度より も大きいことを 特徵とする。 更に、 現像器が 1成分乾式現像器であることを特徴と する。 更に、 2本の加圧用ローラ間の圧力が線圧で 5 kgf /cm以上で あることを特徵とする。
第 8の印刷装置もノ ンイ ンパク ト式のものであり、 代表的な電子 写真式印刷装置の他、 磁気式印刷装置及びィォンフロ一式印刷装置 等があるが、 基本的な画像形成工程はいずれも同じであり、 潜像消 去、 潜像形成、 現像、 転写、 定着及びク リーニングの各工程をもつ ているため、 低騒音で、 しかも高印字品質、 高速印刷などといった 特性を有する。 即ち、 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置のような印字ヮ ィャを持たないため、 機械的な可動部分は少なく、 印字ワイヤ等に よる衝撃音のような大きな騒音を発生しない。
この第 8の印刷装置では転写工程が静電転写方式など、 圧力を利 用しない方式のものであり、 静電転写を例にとれば転写ローラから 記録紙に現像剤の電荷とは反対極性の電荷を与えることにより、 潜 一 —
像担持体上の現像剤が記録紙の表面静電力によって付着して転写が 行われる。 その後、 2本の加圧ローラによって複写が行われる。 こ の場合も加圧用口一ラの一方が剛性ローラと弾性薄層からなり、 現 像剤中に平均粒径が 5〜 7 0 W mの硬質粒子が分散されているこ と から、 現像剤の存在する部分の圧力が他より も大き く なり、 この圧 力が現像剤を通じて記録紙の厚み方向に伝達し、 複写が行われる。
第 9 の印刷装置は、 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と, 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像 を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画 像を自分自身に転写する第 1 の転写ローラと、 第 1 の転写ローラ上 の画像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録 紙に圧力転写するよう、 前記記録紙を第 1 の転写ローラ との間で加 圧する第 2の転写ローラと、 記録紙上に画像を定着する定着器と、 転写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リーナとを具備 し、 第 1 の転写ローラと第 2の転写ローラの一方が剛性ローラ と弾 性薄層からなり、 上記現像剤中に平均粒径が 5〜 7 0 mの硬質粒 子が分散されているこ とを特徴とする。 更に必要に応じて、 第 1 及 び第 2のうち一方の転写口一ラの両端部に、 円周方向に定間隔で配 置された複数個の突起が備えられているこ とを特徴とする。 更に、 他方の転写ローラの長さが一方の転写ローラの両端部突起間の間隔 より も短いこ とを特徵とする。 更に、 他方の転写ローラの両端部の 外径が中央部の外径より も小さいこ とを特徴とする。 更に、 硬質粒 子が磁性粉であるこ とを特徴とする。 更に、 弾性薄層の厚さが硬質 粒子の平均粒径より も薄いことを特徴とする。 更に、 剛性ローラの ヤング率が 1 0 0 GPa 以上であるこ とを特徵とする。 更に、 記録紙 が顕色剤とマイ クロカプセル中の染料との反応により発色する感圧 紙が複数枚重ねられたものであり、 上記現像剤の圧縮強度の方がマ 一 —
ィク口カプセルの圧縮強度より も大きいことを特徴とする。 更に、 現像器が 1成分乾式現像器であることを特徵とする。 更に、 第 1及 び第 2の転写口ーラによる圧力が線圧で 5 kgf/cm以上であることを 特徴とする。
第 9の印刷装置もノ ンイ ンパク ト式のものであり、 代表的な電子 写真式印刷装置の他、 磁気式印刷装置及びィオンフロ一式印刷装置 等があるが、 基本的な画像形成工程はいずれも同じであり、 潜像消 去、 潜像形成、 現像、 転写、 定着及びク リ一ニングの各工程をもつ ているため、 低騒音で、 しかも高印字品質、 高速印刷などといった 特性を有する。 即ち、 ドッ トィンパク ト式印刷装置のような印字ヮ ィャを持たないため、 機械的な可動部分は少なく、 印字ワイヤ等に よる衝撃音のような大きな騒音を発生しない。
この第 9 の印刷装置でも転写工程が静電転写方式など、 圧力を利 用しない方式のものであり、 静電転写を例にとれば第 I の転写ロー ラに現像剤の電荷とは反対極性の電荷を与えることにより、 潜像担 持体上の現像剤が第 1 の転写ローラの表面に静電力によって付着し て転写が行われる。 その後、 2本の転写ローラ間の圧力で記録紙に 転写と複写が行われる。 この場合も第 1 または第 2の転写ローラが 剛性ローラと弾性薄層からなり、 現像剤中に平均粒径が 5 〜70 m の硬質粒子が分散されているこ とから、 現像剤の存在する部分の圧 力が他より も大き くなり、 この圧力が現像剤を通じて記録紙の厚み 方向に伝達し、 複写が行われる。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明の一実施例に係る印刷装置の概略構成を示す図、 第 2図は複写の原理を示す図、 第 3図は現像剤とマイクロ力プセル の圧縮強度の関係を示す図、 第 4図は潜像担持体と転写ローラ間の — 一
空隙の説明図、 第 5図はリ ング付き転写ローラを示す図、 第 6図は 現像剤の付着高さ aを示す図、 第 7図は本発明の現像剤の一例を示 す図、 第 8図は本発明の現像剤と従来の現像剤の圧縮試験結果を示 す図、 第 9図は本発明の他の実施例の印刷装置を示す図、 第 1 0図 は記録紙の様子を示す図、 第 1 1 図は ドラム状潜像担持体と突起付 き転写ローラ との関係を示す図、 第 1 2図は本発明の更に他の実施 例の印刷装置を示す図、 第 1 3図は本発明の更に他の実施例の印刷 装置を示す図、 第 1 4図は転写ローラの一実施例を示す図、 第 1 5 図は転写ローラの他の実施例を示す図、 第 1 6図は現像剤の一例を 示す図、 第 1 7図は弾性を有するベル ト状の潜像担持体を用いた印 刷装置の実施例を示す図、 第 1 8図は ドッ トィ ンパク ト式印刷装置 の画像形成機構を示す図、 第 1 9図はノ ンカーボン紙を用いた記録 紙の構成を示す図、 第 2 0図はカーボン紙を用いた記録紙の構成を 示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 なお、 印刷装 置としては電子写真式、 磁気式、 イオンフロー式いずれでも良いが、 第 1 実施例では磁気式のものについて説明する。 その後に電子写真 式のものについて説明する。
第 1 図は本実施例の磁気式印刷装置の概略構造を示す。 硬い ドラ ム状の潜像担持体 1 の周辺に潜像消去器としての消磁器 2、 潜像形 成器を構成する磁気式記録へッ ド即ち、 磁気へッ ド 3、 現像器 4、 転写ローラ 5、 定着器 6、 ク リーナ 7の順に配置されている。 潜像 担持体 1 の表面には磁気記録層とそれを保護するための保護層が形 成されている。 現像剤 8 は乾式のものである。 これらの基本構成は 特公昭 50— 40622 号公報、 特公昭 5 5 - 1 7 3 8 2号公報、 特公昭 — —
5 7 - 4 6 7 9 5号公報などに開示されている。 この磁気式印刷装 置の印刷工程は、 潜像消去 (消磁) 、 磁気潜像形成、 現像、 転写、 定着、 ク リ一二ングから成り、 磁気潜像形成は潜像担持体 1 に磁気 へッ ド 3を励磁して磁気潜像を形成し、 現像器 4により現像剤 8 を 磁気的吸収力で選択的に付着させ顕像化し、 転写ローラ 5 により記 録紙 1 5 に転写し、 定着器 6により現像剤 8を溶融して固着する。 こう した印字工程の印刷装置では、 イ ンパク ト ドッ トプリ ンタのよ うに印字ワイヤなどの衝撃音を発生することなく、 機械的な可動部 分が少ないため発生する騒音が小さいことが特徵である。 静電気を 利用した電子写真式またはイオンフロー式の印刷装置でも同じ程度 の騒音特性が期待される。 このような印刷装置において、 2枚以上 重ねた複写可能な記録紙 1 5の給紙、 搬送及び排紙を行い、 平均粒 径が 3 0〜1 50 mの現像剤 8を用いて 1成分乾式現像法で現像を 行い、 潜像担持体 1 と転写口一ラ 5 との間で 5 kgf /cm以上の線圧に より圧力転写を行う。 記録紙 1 5 どしては第 1 9図または第 2 0図 に例示したもの等各種のものを使用できる。 圧力転写方式の場合は、 潜像担持体 1 と転写ローラ 5 との間の圧力により、 現像剤 8 を塑性 変形させながら記録紙 1 5の表面に付着させ転写する。 この時の圧 力で第 2図の如く現像剤 8を塑性変形させ、 現像剂 8を通じて記録 紙 1 5 に圧力を伝達させて複写する。 従って、 圧力がある程度以上 なければ複写ができず、 適切な複写を行なうためには線圧にして 5 kgf/cm以上は必要となる。 しかも、 圧力の分布もできるだけ均一な 方が望ましい。
記録紙 1 5上に転写された現像剤 8は、 この状態で圧力で塑性変 形したり してはいるもののまだ記録紙 1 5の繊維にまで深く入り込 んでいないため、 定着器 6で加熱され溶融し記録紙 1 5の繊維のな かまで入り込み固着する。 この状態では、 記録紙 1 5を折り曲げた り、 粘着テープを貼った後剝しても現像剤 8が剝がれるこ とはない 熱定着器には、 ヒー トロール式、 フラ ッ シュランプ式などが使用で きるが、 現像剤 8の樹脂成分、 磁性粉量などによって熱特性が決ま り、 定着の通紙速度にも依存するので、 温度や赤外線の輻射量など の条件を都度決めてやる必要がある。 上記工程で転写効率が 1 0 0 に至らない場合には、 転写後の潜像担持体 1 上に現像剤 8 の一部 分が残留するこ とになる。 これを除去するのがク リーナ 7であり、 基本的に弾性プレー ド 7 と残留現像剤の容器 7 2から成る。 転写効 率が低い場合には残留現像剤が多く なるため、 永久磁石を備えて残 留現像剤を磁気的に吸引しこぼれないようにするこ ともある。 新し い印刷を行なう場合には、 磁気潜像を形成する前に消磁器 2で古い 磁気潜像を消去する必要がある。 消磁器 2には、 永久磁石式と電磁 石式の 2通りがある。 永久磁石式の場合には、 潜像担持体 1 の円周 方向に一様に磁化して局所的に磁束が漏洩しないようにするもので、 電力等のエネルギーが不要で安価である。 但し磁気潜像を消去しな い場合には、 潜像消去装置 2を潜像担持体 1 に対して移動させ磁気 的な距離を大き く して消去磁界を弱くする必要がある。 これに対し て電磁石式は、 ヨーク とコイルから成り電流を流す必要があるが、 電気潜像を消去する必要がない場合には電流を切るこ とにより消去 磁界がゼロになるため制御が比較的自由である。
記録紙 1 5 としてノ ンカーボン紙を用いる場合は、 現像剤 8 の圧 縮強度が記録紙 1 5 の発色基剤 2 0 を構成するマイ ク口カプセルの 圧縮強度より も大き く なるように、 両者の関係を設定する。 第 3図 に、 それぞれの圧力と歪の関係を示す。 これによれば、 第 1 9図に 示した複写可能なノ ンカーボン紙が例えば 3枚重ねられて記録紙 1 5 として給紙されてく ると、 一番上の上用紙 1 6 には現像剤 8が転写 されると同時に潜像担持体 1 と転写ローラ 5 の間に挾まれるため圧 - ~
力が生じ、 現像剤 8は塑性変形しながら上用紙 1 6以下中用紙 1 7, 下用紙 1 8を押しつけることになる。 この時の圧力が、 中用紙 1 7. 下用紙 1 8の裏側に塗布された発色基剤 2 0のマイ クロカプセルを 破壊し、 中に封入されていた染料が染み出てきて発色するため複写 が可能となる。
第 1図に示した本実施例の印刷装置では、 潜像担持体 1 と転写口 ーラ 5 との間の空隙 dを、 t/4≤ d≤ t + aの範囲に設定してあ る。 ここで、 第 4図に示すように、 tは記録紙 1 5の総厚さ、 aは 潜像担持体 1上の現像剤 8の付着高さである。 また、 空隙 dを保持 するため、 第 5図に示すように、 転写ローラ 5の雨端に、 この転写 ローラ 5とは独立に回転できる リ ング 9を設け、 これらのリ ング 9 を潜像担持体 1に接触させている。 更に、 第 6図に示すように、 潜 像担持体 1の潜像が現像剤 8を吸引する力を大きく してあるいは現 像剤 8の粒径を大き く して a≥ 3 0 m、 好ましく は a≥ 4 0 m、 より好ましくは a≥ 5 O zmとなるように現像剤 8の付着高さ aを 大きく してある。 これらにより、 従来の印刷装置に比べて現像剤 8 の存在する部分の圧力が他より も大きくなり、 この圧力が現像剤 8 を通じて記録紙 1 5の厚み方向に伝達し、 複写が行われる。 付着高 さ aが大きいほど、 空隙 dの許容範囲が広がり、 複写が鮮明である。 次に、 第 1図に示した磁気式印刷装置の詳細を説明する。
潜像担持体 1の材料は現像剤 8や記録紙 1 5より も硬く、 ピツカ —ス硬度 5 0以上の物質を用いている。 その構成例としては、 アル ミニゥムなどの金属でできたドラムに N i、 N i— Pなどの硬度の 硬い下地層をおよそ 5〜 3 0 m形成し、 この上に C o— N i、 C o— P、 N i — C o— P、 N i — C o— Z n— Pなどの磁気記録 層をおよそ 1〜 1 5 zm形成し、 更に N i、 N i— Pなどの保護層 をおよそ 0. 3〜5; i m形成する。 下地層のメ ッキにピンホールな 一 _
どの欠陥があると、 磁気記録'層にも欠陥ができてしまうので細密で 均一な成膜が要求される。 下地層、 保護層の表面はテープ研磨など で表面精度が保たれており、 磁気潜像を形成する磁気へッ ド 3 との 間隙が精度良く維持される。 メ ツキ以外にも、 スパッタゃ蒸着など の方法もある。 磁気記録層の磁気特性は、 保磁力が 2 0 0〜1 000ェ ルステツ ド ( 0 e ) 程度がよ く、 残留磁化はできるだけ大きい方が 望ましい。 以上は、 水平記録式の場合の磁気記録媒体の構成である が、 垂直記録式の場合には記録層の下に透磁率の高い軟磁性層があ り構成が異なるが、 いずれに限定するものではない。
潜像形成器と しては、 磁気ヘッ ド 3 とその走査機構、 またはフル ライ ン型の磁気へッ ド 3から構成される。 フルライ ン型の磁気へッ ドの場合には走査する必要はないが、 そうでない場合には潜像担持 体 1 の軸方向に磁気へッ ドを走査する必要がある。 走査の方法には シリァル走查とへリ 力ル走査があり、 ヘリ 力ル走査の方が記録速度 が速いが潜像形成工程だけ特別に潜像担持体 1 の回転速度を変更し なければならない。 磁気へッ ド 3のコイルに電流を流すこ とにより 磁極から漏洩磁束が生じ、 これにより磁気記録媒体を磁化するこ と によって磁気潜像を形成する。 磁気ヘッ ド 3からの出力は、 磁気記 録媒体の保磁力のおよそ 2〜 3倍必要である。 ここで形成した磁気 潜像は潜像消去器 2で消去しない限り消えるこ とはなく、 現像、 転 写、 定着、 ク リ ーニングの各工程を繰り返せばマルチコ ピー機能を 有するこ とができ、 これは磁気式印刷装置の特徴である。 また、 磁 気潜像は湿度の影響を受けにく いため、 静電式に比べ環境安全性に 優れている。 磁気記録には、 水平記録式と垂直記録式とがあるが、 いずれかに限定する ものではない。
次に第 1 図に示した現像器 4 は磁気ブラシ現像法といわれ、 アル ミニゥムゃステンレス鋼などの非磁性金属でできたスリーブ 4 1 1 一 2 —
の中に円筒状磁石 4 1 2が同心状に配置されたマグネッ ト ロ一ラ 4 1、 現像剤 8の穗立ち高さを規制する ドクターブレー ド 4 2、 現 像剤容器 4 3、 ス リーブ 4 1 1 と磁石 4 1 2の回転機構およびその 制御部 (共に図示省略) などから構成される。 円筒状の磁石 4 1 2 は、 等方性のフェライ ト磁石などでできており、 6〜 1 2極で均等 に着磁される。 この場合、 円筒状磁石 4 1 2を回転させながらスリ ーブ 4 1 1 の表面での磁束密度をホール素子などで測定すると、 正 弦波に近い特性が得られる。 現像剤 8 を現像剤容器 4 3 に入れると、 スリ 一ブ表面には磁界の強弱に応じて現像剤 8が穂立ち状態になり、 現像剤 8の供給が可能になる。 更に、 ドクターブレー ド 4 2でこの 穗立ちが規制されて、 スリーブ表面からほぼ一定の高さの現像剤穂 立ち状態が形成され、 潜像担持体 1 の表面に現像剤穗立ちが接触し て現像される。 この構造は比較的簡単で安価なため、 電子写真方式 の複写機やプリ ン夕などにも多く使用されている。 現像法について は、 1成分乾式現像法であれば磁気ブラシ現像法だけでなく とも良 く、 例えば加圧現像法、 タ ツチダウン法、 マグネダイナミ ツク法な ども使用することは可能であり、 磁気ブラシ現像法に限定するもの ではない。 なお、 磁石 4 1 2は図示の等極着磁に限らず、 複数の極 が不等極着磁されたものでも良い。
現像剤 8 は、 基本的には結着剤、 磁性粉から成り、 必要に応じて 着色剤、 帯電制御剤、 導電性制御剤、 流動化剤、 I R吸収剤、 離型 剤、 分散剤などが内添または外添される。 結着剤としては、 ポリス チレン樹脂、 ポリエチレン樹脂、 ポリエステル樹脂、 スチレン - ァ ク リル共重合体樹脂、 ポリオレフィ ン樹脂、 エチレン . 酢酸ビニル 共重合体樹脂、 ビスフ ノ ール A型エポキシ樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 ヮ ッ クスなどが例示でき、 単体またはこれらの混合体などが使用で きる。 磁性粉としては、 <r - F e 2 0 3 、 C 0 - r - F e 2 0 3 、 B a フェライ ト、 F e 3 0 4 , C r 〇 2 、 C o— F e 0 2 などの酸 化物、 F e 2 Nなどの窒化物や、 鉄、 コバル ト、 ニッケルなどの単 体または合金、 化合物などの磁性材料が適している。 これらの磁性 粉を樹脂中に均一に分散させる。 磁性粉の含有量は多いほど磁気特 性は良く なるが、 多過ぎると転写性、 定着性が劣るので 1 0〜 7 0 wt %程度がよい。 また、 磁性粉の含有量が多く なると現像剤 8 の比 重が大き く なり、 磁気的吸引力に比べ重力の効果が大き く なり、 現 像がう ま く いかなく なるので限界がある。 現像剤 8 の平均粒径は、 印刷装置の解像度にも依存するが 3 0〜 1 5 0 mが適している。 現像剤 8 の具体例としては、 第 7図の如く シュル 8 1 とコア 8 2 の 2層構造であり、 結着剤、 磁性粉を必須成分とし、 必要に応じて 着色剤、 帯電制御剤、 導電性制御剤、 流動化剤、 I R吸収剤、 離型 剤、 分散剤などが内添または外添加される。 シ ル 8 1 は、 できる だけ塑性変形し易いように磁性粉を含まないほうが望ま しいが、 磁 気的特性からはシェル 8 1 に磁性粉を含んでいる方が望ま しい。
シェル 8 1 の結着剤として、 ポリア ミ ド樹脂、 低分子量ポリエチ レ ン樹脂、 低分子量ポリオレフ イ ン樹脂、 エチレ ン酢酸ビニル共重 合体樹脂、 高級脂肪酸樹脂、 ポリエステル樹脂などが単独あるいは 混合して使用できる。 コア 8 2の結着剤として、 スチレン及びその 置換体の単独重合体及びそれらの共重合体樹脂、 スチレ ン と (メ タ) アク リ ル酸エステルとの共重合体樹脂、 スチレンと (メ タ) ァ ク リ ル酸エステルと他のビニル系モノマーとの多元重合体樹脂、 ス チレンと他のビニル系モノマーとのスチレン系共重合体樹脂、 及び 上記各樹脂の一部を架橋したものが使用できる。 更には、 ビスフエ ノール A型エポキシ樹脂、 ポリ メチルメタク リ レー ト樹脂、 ポリブ チルメ タ ク リ レー ト樹脂、 ポリ酢酸ビニル樹脂、 ポリ ウ レ夕 ン樹 脂、 シリ コーン樹脂、 ポリ ビニルプチラール樹脂、 ポリ ビニルアル — —
コール樹脂、 ポリアク リ ル酸樹脂、 フヱノール樹脂、 脂肪族又は脂 璟族炭化水素樹脂、 石油樹脂などが例示でき、 単体またはこれらの 混合体などが使用でき る。 磁性粉と しては、 ァ ー F e 2 0 3 、 C o — ア ー F e 2 0 3 、 B a フェ ライ ト、 F e 3 0 4 、 C r 0 2 、 C 0 - F e 0 2 などの酸化物、 F e 2 Nなどの窒化物や、 鉄、 コバ ルト、 ニッケルなどの単体または合金、 化合物などの磁性材料が適 している。
コア 8 2 は、 混練粉砕法、 重合法などで製造される。 例として混 練粉砕法について説明する。 原料粉末である結着剤、 磁性粉などを 配合した後スーパー ミ キサ一で充分予備混合し、 二軸押し出し機で 溶融混練し、 冷却固化後ジ ッ ト粉碎機で微粉砕する。 必要に応じ て風力分級機で所定の粒径分布の現像剤 8を得る。 磁性粉の含有量 は多いほど磁気特性は良く なるが、 3 0 〜 7 0重量%程度がよい。 現像剤 8 の平均粒径は、 印刷装置の解像度にも依存するが 3 0 〜 1 5 0 mが適している。
次に、 シ; ル 8 1 をコア 8 2の外周に形成する方法について説明 する。 シェル 8 1 となる樹脂の微粒子を上記コア 8 2 と混合した後、 メカノケミカル反応で形成する。 具体的には、 高速流動撹拌機、 例 えばメカノ フユ一ジョ ンシステム (ホソカワ ミ クロ ン社製) 、 ナラ ハイブリ ダイゼ一ショ ン (奈良機械社製) 、 メカノ ミ ル (岡田精機 社製) 等を使用することができる。 これらの機械以外でも、 基本的 には機械的且つ熱的エネルギーを加えることができる装置であれば 可能であり、 上記装置に限定するものではない。 この時、 流動性向 上のために疎水性シリ力 (平均粒径約 0. 0 3 〃 m ) などをいっ しょ に添加することもある。 シェル 8 1 とコア 8 2の比率は、 転写性と 複写性を考慮して決められるものであり、 印刷装置の解像度や記録 紙の厚さ、 枚数によっても依存する。 こう して得られた現像剤を、 - ~
微小圧縮試験機 (島津製作所社製 M C T M - 5 0 0 ) によって圧縮 試験を行い、 従来の現像剤と本発明の現像剤を比較した例を第 8図 に示す。 従来の現像剤では荷重が単調に上昇し、 ある程度潰れる と 荷重が急激に上昇する傾向を示す。 これに対して本発明の現像剤で は、 単調に上昇する区間が短く一度急上昇した後、 緩やかになり更 に急上昇する傾向を示す。 これは本発明の 2層構造の現像剤の効果 が現われているこ とを裏付けている。
なお、 現像剂 8 は 2層構造のものに限らず、 1 層構造など何でも 良い。
現像器 4で可視化された像は、 転写ローラ 5 によって記録紙 1 5 に転写される。 一般的に転写ローラ 5 には、 静電転写方式、 圧力転 写方式、 これらを併用した静電圧力方式などがある。 静電転写方式 では、 帯電器で記録紙 1 5 に現像剤 8 の電荷と反対の電荷を与え、 静電力により転写する ものである。 圧力転写方式は、 潜像担持体 1 と転写ローラ 5 との間の圧力により、 現像剤 8を塑性変形させなが ら記録紙 1 5の表面に付着させ転写する ものである。 この時の圧力 で現像剤 8 を通じて記録紙 1 5 に圧力を伝達させて複写する。 転写 ローラ 5 は、 均一な圧力を伝達するために撓み難く、 しかも現像剤 8や記録紙 1 5 より も局部的な変形が起こ り難い金属など、 ビッ力 ース硬度 5 0以上の硬い材料が適している。 具体的には、 アルミ二 ゥム合金、 銅合金、 炭素鋼、 ステンレス鋼などが適している。 潜像 担持体 1 と転写ローラ 5の間に圧力に感応する記録紙 1 5 と現像剤 8があり、 圧力が加えられている様子を第 7図に示してある。 現像 剤 8 は圧力によって塑性変形していくが、 シェル 8 1 は弾性率が小 さいため早く変形し、 コア 8 2 は弾性率が大きいため遅れて変形し、 その変形量は比較的小さ く記録紙の厚さ方向に圧力を有効に伝達す るこ とができる。 — —
記録紙 1 5上に転写された現像剤 8 は、 この状態では圧力で塑性 変形したり してはいるもののまだ記録紙 1 5の繊維にまで深く入り 込んでいないため、 定着器 6で加熱 · 溶融し記録紙 1 5の繊維の中 まで入り込み固着する。 熱定着器 6 には、 ヒー トロール式、 フラ ッ シュランプ式などが使用できるが、 現像剤 8の樹脂成分、 磁性粉量 などによって熱特性が決まり、 定着の通紙速度にも依存するので、 温度や赤外線の輻射量などの条件を決めてやる。 上記工程で転写効 率が 1 0 0 %に至らない場合には、 転写後の潜像担持体 1 上に現像 剤 8 の一部分が残留することになる。 これを除去するのがク リーナ 7である。 新しい印刷を行なう場合には、 磁気潜像を形成する前に 消磁器 2で古い磁気潜像を消去する。
2層構造の現像剤 8 に関して他の実施例を説明する。 本発明に使 用するコア 8 2 は塑性変形する必要がないことから、 平均粒径の大 きな磁性粉をそのまま利用する。 シェル 8 1 の結着剤として、 ポリ アミ ド樹脂、 低分子量ポリエチレ ン樹脂、 低分子量ポリオレフィ ン 樹脂、 エチ レ ン酢酸ビニル共重合体樹脂、 高級脂肪酸樹脂、 ポリ エステル樹脂など単独あるいは混合して使用できる。 磁性粉とし ては、 ァー F e 23 、 C o—ァ一 F e 2 03 、 B a フェライ ト、 F e 3 04 、 C r 02 、 C o— F e 〇 2 などの酸化物、 F e 2 Nな どの窒化物や、 鉄、 コバルト、 ニッケルなどの単体または合金、 化 合物などの磁性材料が適している。 シェル 8 1 となる樹脂の微粒子 を上記コア 8 2 と配合した後、 メカノケミ カル反応で形成する。 具 体的には、 高速流動撹拌機、 例えばメカノ フュージ ョ ンシステム (ホソカワ ミ クロン社製) 、 ナラハイブリダイゼーショ ン (奈良機 械社製) 、 メカノ ミル (岡田精機社製) 等を使用することができる。 これらの機械以外でも、 基本的には機械的且つ熱的エネルギーを加 えるこ とができる装置であれば可能であり、 上記装置に限定するも のではない。 この時、 流動性向上のために疎水性シリ カ (平均粒径 約 0. 0 3 m ) などをいっ しょ に添加するこ ともある。 シェル 8 1 とコア 8 2の比率は、 転写性と複写性を考慮して決められる もので あり、 印刷装置の解像度や記録紙の厚さ、 枚数によっても依存する, この場合には、 磁性粉の比率が大きいため現像剤 8 の磁気特性は優 れており、 現像時の磁気吸収力は強く なり安定な現像特性が期待さ れる。 また、 磁性粉のみでコア 8 2が形成されているため、 形状が 崩れるこ となく シェル 8 1 の形成が行える。
第 9図は、 第 1 図に示した磁気式印刷装置において、 転写ローラ 5 の両端部に突起 5 0 1 を、 円周方向に定間隔に複数個配置した実 施例を示す。 つま り、 感圧紙による複写をする場合には、 第 1 0図 (a)の如く記録紙 1 5 と して複数枚重ねられて給紙されるため搬送時 に記録紙のずれが生じ易い。 第 1 0図 (b)に記録紙 1 5の様子を示す c 記録紙 1 5 には両端部に搬送のための穴 1 5 1 が一定間隔で開けて あり、 これに対応して転写ローラ 5 の両端部に円周方向に等間隔で 配置された突起 5 0 1 を複数備え、 これらの突起 5 0 1 を記録紙 1 5 の穴 1 5 1 に順次差込み搬送する。 第 1 1 図 (a)に ドラム状潜像担持 体 1 と転写ローラ 5 の組合せによる実施例を示し、 転写ローラ 5 の 両端部に設けた突起 5 0 1 が潜像担持体 1 に接触しないように潜像 担持体 1 の長さを突起 5 0 1 間の距離より短く してある。 更に第 1 1 図 (b)に潜像担持体 1 .と転写ローラ 5 の組合せによる他の実施例を示 し、 同様の理由により、 潜像担持体 1 の両端の外径を中心部の外径 より小さ く してある。 以上述べたように転写ローラ 5の両端部に突 起 5 0 1 を備えたこ とにより、 感圧紙が複数枚重ねられて給紙され る時に感圧紙同志がずれるこ とな く転写工程に送られてきて確実に 転写され、 更に次の定着工程にも安定して送られる。 この複写の機 構からは、 感圧紙の枚数を増やせば増やせば増やす程感圧紙のずれ — _
が生じ易く なるので有効に作用する。 また、 従来の紙送り機構の部 分に突起を設ける方法に比べ、 圧力転写時の圧力で複数の記録紙間 で滑る力が作用してもお互いにずれないという特徵がある。
次に、 本発明の他の実施例として電子写真式印刷装置を説明する < 第 1 2図は本実施例の電子写真式印刷装置の概略構成を示す。 ドラ ム状の静電潜像担持体 5 1 の周辺に潜像消去器 5 2、 静電潜像形成 器 5 3、 現像器 5 4、 静電転写用の転写ローラ 5 5、 複写用の 2本 の加圧用ローラ 5 6 a , 5 6 b , 定着器 5 7及びク リ ーナ 5 8がこ の順で配置されている。 2本のローラ 5 6 a , 5 6 bの空隙 は、 記録紙 1 5の総厚さ t及び記録紙 1 5上の現像剤 5 9 の付着高さ a に対し、 t Z 4 ≤ d≤ t + a となるように設定してある。 また a ≥ 3 0 /z mとなるように静電潜像担持体 5 1 の潜像が現像剤 5 9を吸 引する力を大き く したり、 現像剤 5 9の粒径を大き く してある。 ま た、 ノ ンカーボン紙を用いる場合は現像剤 5 9の圧縮強度が記録紙 1 5の発色基剤 2 0を構成するマイク口カプセルの圧縮強度より も 大き くなるように、 両者の関係を設定してある。 この関係は、 前述 したと同じ理由による。 潜像消去器 5 2は露光や帯電等で静電潜像 を消去する。 また、 現像剤 5 9 としては、 前述したシヱル 8 1 とコ ァ 8 2の 2層構造のもの、 あるいは 1層構造のもの等、 どれを使用 しても良い。 更に、 2本の加圧用ローラ 5 6 a , 5 6 bの材料には 先の転写ローラ 5 と同じく、 現像剤 5 9や記録紙 1 5 より も硬い'、 ビッカース硬度 5 0以上の物質を用いている。 更に、 2本の加圧用 ローラ 5 6 a , 5 6 bにより圧力を加えて複写を行う時に記録紙 15 が上下でずれないように、 一方の加圧用口ーラ例えば下側の口一ラ 5 6 bの両端部に突起 5 6 1 を、 円周方向に定間隔に複数個配置し てある。 この場合も、 他方の加圧用ローラ 5 6 aが突起 5 6 1 に接 触しないように、 第 11図 (a) (b)に示したと同様、 上側の加圧用ローラ — —
5 6 aの長さを突起 5 6 1 間の距離より短く したり、 あるいは同口 —ラ 5 6 aの両端の外径を中心部の外径より も小さ く てある。
動作としては、 先ず潜像消去器 5 2 により潜像担持体 5 1上の静 電潜像を消去する。 次に静電潜像形成器 5 3 により潜像担持体 5 1 上に静電潜像を形成し、 現像器 5 4 によって現像剤 5 9 を静電吸引 力により潜像担持体 5 1 の表面に選択的に付着させて顕像化する。 但し、 現像器 5 4 は磁気ブラシ現像方式のものを使用している。 そ して記録紙 1 5が搬送されてきて、 潜像担持体 5 1 と転写ローラ 55 間に挿入され、 潜像担持体 5 1 上の現像剤 5 9が静電吸引力によ り 記録紙 1 5上に転写される。 転写後の記録紙 1 5 は 2本の加圧用口 ーラ 5 6 a, 5 O b間に挿入され、 このとき加わる圧力が現像剤 59 を通して記録紙 1 5 に伝達するこ とにより、 複写が行われる。 転写 された現像剤 5 9 は記録紙 1 5の繊維に対して深く食い込んでいな いため、 熱定着によって溶融させ繊維の間に入れ込ませる。 これに よって投錨効果が得られ記録紙 1 5 に強固に固着する。 なお、 潜像 担持体 5 1 上の現像剤 5 9 はそのほとんどが記録紙 1 5 に転写され るが、 一部残留するこ とがある。 そのためク リーナ 5 8が残留現像 剤を除去し、 潜像担持体 5 1 の表面は清浄に維持され、 次の印刷時 に下地汚れ等が生じない。
次に、 本発明の更に他の実施例の電子写真式印刷装置を説明する。 第 1 3図は本実施例の電子写真式印刷装置の概略構成を示す。 ドラ ム状の静電潜像担持体 5 1 の周辺に潜像消去器 5 2、 静電潜像形成 器 5 3、 現像器 5 4、 静電転写用の第 1 の転写ローラ 5 5、 定着器
5 7及びク リーナ 5 8がこの順で配置されている。 更に、 第 1 の転 写ローラ 5 5 に対し空隙 dをあけて圧力転写用の第 2の転写ローラ
6 0が配置されている。 こ こで、 空隙 dは、 記録紙 1 5 の総厚さ t 及び第 1 の転写ローラ 5 5上の現像剤 5 9 の付着高さ a に対し、 _ _
t Z 4 ≤ d ≤ t + a となるように設定してある。 また、 a ≥30 ^ m となるように、 静電潜像担持体 5 1 及び第 1 の転写ローラ 5 5が現 像剤 5 9を吸引する力を大き く したり、 現像剤 5 9の粒径を大き く してある。 また、 ノ ンカーボン紙を用いる場合は現像剤 5 9の圧縮 強度が記録紙 1 5 の発色基剤 2 0を構成するマイク口カプセルの圧 縮強度より も大きく なるように、 両者の関係を設定してある。 この 関係は、 先に説明したと同じ理由による。 また、 現像剤 5 9 として は、 前述したシヱル 8 1 とコア 8 2の 2層構造のもの、 あるいは 1 層構造のもの等、 どれを使用しても良い。 更に、 第 1 と第 2の転写 ローラ 5 5 , 6 0の材料には先の転写ローラ 5 と同じく、 現像剤 59 や記録紙 1 5 より も硬い、 ビッカース硬度 5 0以上の物質を用いて いる。 更に、 2本の転写ローラ 5 5, 6 0 により圧力を加えて転写 と複写を行う時に記録紙 1 5が上下でずれないように、 一方の転写 ローラ例えば下側にある第 2転写ローラ 6 0の両端部に突起 6 0 1 を、 円周方向に定間隔に複数個配置してある。 この場合も、 他方の 第 1転写口ーラ 5 5が突起 6 0 1 に接触しないように、 第 1 1 図 (a) (b)に示したと同様、 第 1転写口一ラ 5 5の長さを突起 6 0 1 間の距 離より短く したり、 あるいは同口一ラ 5 5の両端の外径を中心部の 外径より も小さ く してある。
動作としては、 先ず潜像消去器 5 2により潜像担持体 5 1上の静 電潜像を消去する。 次に静電潜像形成器 5 9 により潜像担持体 5 1 上に静電潜像を形成し、 現像器 5 4によつて現像剤 5 9 を静電吸引 力により潜像担持体 5 1 の表面に選択的に付着させて頸像化する。 但し、 現像器 5 4 は磁気ブラシ現像方式のものである。 この潜像担 持体 5 1上の現像剤 5 9 を静電吸引力で第 1 の転写ローラ 5 5 に一 旦転写する。 そして記録紙 1 5が搬送されてきて、 第 1 の転写ロー ラ 5 5 と第 2の転写ローラ 6 0間の空隙に挿入され、 第 1 の転写口 — o o—
—ラ 5 5上の現像剤 5 9が圧力により記録紙 1 5 に転写され、 この とき加わる圧力が現像剤 5 9 を通して記録紙 1 5 に伝達するこ とに より、 複写が行われる。 転写された現像剤 5 9 は記録紙 1 5の繊維 に対して深く食い込んでいないため、 熱定着によって溶融させ繊維 の間に入れ込まれる。 これによつて投錨効果が得られ記録紙 1 5 に 強固に固着する。 なお、 潜像担持体 5 1 上の現像剤 5 9 はそのほと んどが第 1 の転写ロール 5 5 に転写されるが、 一部残留するこ とが ある。 そのためク リ ーナ 5 8が残留現像剤を除去し、 潜像担持体 51 の表面は清浄に維持され、 次の印刷時に下地汚れ等が生じない。 以上説明した印刷装置では記録紙 1 5 に複写のために圧力を加え る 2つの要素 (第 1 図と第 9図では潜像担持体 1 と転写ローラ 5、 第 1 2図では 2本の加圧用ローラ 5 6 a と 5 6 b、 第 1 3図では第 1 と第 2の転写ローラ 5 5 と 6 0 ) の材料がピツカ一ス硬度 5 0以 上の物質である。
しかし、 2つのうち少なく とも一方の要素は弾性をもっていても かまわない。 このような場合の実施例を以下に説明する。
第 1 4図に示す実施例では、 第 1 図に示した磁気式印刷装置の転 写ローラ 5をゴム硬度が 3 0〜 8 0のゴム材で形成してある。 潜像 担持体 1 は先に説明したように硬い ドラム状のものである。 ゴム材 としては、 シリ コーンゴム、 ふつ素ゴム、 ウ レタ ンゴム、 塩素化ポ リエチレ ン、 ブタジエンゴム、 スチレ ンブタジエンゴム、 イ ソプレ ン、 天然ゴム等を用いる。 記録紙 1 5 としては、 第 1 9図または第 2 0図に例示した各種のものを使う こ とができる。 ノ ンカーボン紙 を用いる場合は、 現像剤 8の圧縮強度が記録紙 1 5 の発色基剤 2 0 を構成するマイ クロカプセルの圧縮強度より大き く なるよう に両者 の関係を設定してある。 現像剤 8 としては前述したシェル 8 1 とコ ァ 8 2の 2層構造のもの等、 どれを使用してもかまわない。 また、 転写口ーラ 5 の両端には、 第 9図〜第 1 1 図で説明した如く 突起 5 0 1 を設けて記绿紙 1 5が上下でずれないようにし、 また、 これ に関係して潜像担持体 1 が突起 5 0 1 に接触しないように工夫して ある。 本実施例の場合は、 第 1 図、 第 4図等に示したような関係の 空隙 dを必ずしも確保する必要はなく、 潜像担持体 1 と転写ローラ 5 とが接触しても良い。
動作としては、 現像器 4で可視化された画像は、 転写ローラ 5に よって記録紙 1 5 に転写される。 記録紙 1 5上に転写された現像剤 8 は、 この状態では圧力で塑性変形したり してはいるもののまだ記 録紙 1 5の繊維にまで深く入り込んでいないため、 定着器で加熱 · 溶融し記録紙 1 5 の纖維の中まで入り込み固着する。 この転写に際 し、 転写部においては、 現像剤 8 は記録紙 1 5 とともに潜像担持体 1 と転写ローラ 5 との間で加圧され、 この加圧時には、 現像剤 8が 存在する部分は、 現像剤 8が存在しない部分に比べ、 現像剤の高さ に応じた分だけ圧力が高く なる。 このため、 現像剤 8が存在する部 分に生じた圧力により例えばマイクロカプセルが破壊し、 この部分 で複写が行なわれるのである。 現像剤 8が存在しない部分にも圧力 が加わるが、 転写ローラ 5がゴム材で形成された弾性材であるため 揍み、 マイ クロカプセルが破壊されるほどの圧力にはならず、 結果 として現像剤 8が存在しない部分では複写は生じない。 なお転写口 一ラ 5 のゴム硬度が 3 0 より も小さいと、 現像剤 8が存在する部分 でも圧力が不足し複写ができなくなり、 ゴム硬度が 8 0 より も大き いと、 記録紙 1 5の全面の圧力が高くなりすぎ、 全面で複写が生じ てしまい、 具合が良く ない。
第 1 5図に示す実施例では、 第 1 図に示した印刷装置の転写口一 ラ 5を剛性ローラ 5 0 2 とその表面の弾性薄層 5 0 3で形成してあ る。 潜像担持体 1 は先に説明したように、 硬い ドラム状のものであ る。 剛性ローラ 5 0 2の材質としては、 アルミ ニウム合金、 銅合金 炭素鋼、 ク ロムモリブデン鋼などの鉄系合金、 窒化珪素、 ジルコ二 ァ、 炭化珪素などのセラ ミ ッ ク、 炭素繊維、 ァラ ミ ド系繊維などで 強化した樹脂等が例示できる。 金属系の材料は加工性に優れている がヤング率や硬度は比較的小さいのに対して、 セラ ミ ッ ク系の材料 は加工性は劣るものの、 ヤング率や硬度は大きい。 好ま しく は、 ャ ング率が 1 0 0 GPa 以上の材料である.。 弾性薄層 5 0 3 としては、 変形し易く、 記録紙 1 5 との摩擦力が大きいこ とが要求され、 天然 ゴム、 合成天然ゴム、 クロロプレ ンゴム、 スチレ ンブタジエンゴム、 ブタジエンゴム、 ニ ト リ ルゴム、 ブチルゴム、 エチ レ ンプロ ピレ ン ゴム、 ァク リ ノレゴム、 ウ レタ ンゴム、 シ リ コ ンゴム、 フルォロ シ リ コ ンゴム、 フ ッ素ゴム、 クロロスルホン化ポリエチレン、 塩素化ポ リエチレンなどが例示される。 これらの材料を剛性ローラ 5 0 2 に 塗布したり、 成形または発泡成形したり、 あるいはエンボス成形し たり して弾性薄層 5 0 3を被覆させる。 現像剤 8 としては前述した 2層構造の現像剤等、 1 層構造も含めて各種のものを使用できるが、 好ま しく は第 1 6図に示すように磁性粉 8 3など、 平均粒径が 5〜 7 0 mの硬質粒子を分散させたものが良い。
具体的には、 現像剤 8 は、 基本的には結着剤、 磁性粉 8 3から成 り、 必要に応じて着色剤、 帯電制御剤、 導電性制御剤、 流動化剤、 I R吸収剤、 離型剤、 分散剤などが内添または外添される。 結着剤 としては、 ポリスチレン樹脂、 ポリエチレン樹脂、 ポリエステル樹 脂、 スチレ ン ' ァク リ ル共重合体樹脂、 ポリ オレフ ィ ン樹脂、 ェチ レ ン . 酢酸ビニル共重合体樹脂、 ビスフヱノール A型エポキシ樹脂、 ポリア ミ ド樹脂、 ヮ ッ クスなどが例示でき、 単体またはこれらの混 合体などが使用できる。 磁性粉 8 3 と しては、 7 — F e 2 0 a 、 C 0 - r - F e 2 〇 3 、 B a フ ェライ ト、 F e 3 0 4 、 C r 〇 2 、 一
C o— F e 0 2 などの酸化物、 F e 2 Nなどの窒化物や、 鉄、 コバ ルト、 ニッケルなどの単体または合金、 化合物などの磁性材料が適 している。 これらの磁性粉 8 3を樹脂中に均一に分散させる。 磁性 粉 8 3の含有量は多いほど磁気特性は良くなるが、 多過ぎる と転写 性、 定着性が劣るので 1 0〜 7 O wt %程度がよい。 また、 磁性粉 83 の含有量が多く なると現像剤 8 の比重が大きく なり、 磁気的吸引力 に比べ重力の効果が大き く なり、 現像がうま く いかなくなるので限 界がある。 現像剤 8の平均粒径は、 印刷装置の解像度にも依存する が 3 0〜 1 5 0 ^ mが適している。
更に、 弾性薄層 5 0 3の厚さは磁性粒 (硬質粒子) 8 3の平均粒 径ょり も薄く してある。
上述した条件下で、 第 1 0図や第 1 9図に示した複写可能な感圧 紙が例えば 3枚重ねられた記録紙 1 5が耠紙されてく ると、 一番上 の上用紙 1 6 には現像剤 8が転写されると同時に潜像担持体 1 と転 写ローラ 5の間に挟まれるため圧力が生じ、 現像剤 8 は塑性変形し ながら上用紙 1 6以下中用紙 1 7、 下用紙 1 8を押しつけるこ とに なる。 その様子を第 1 6図に示す。 この時の圧力が、 中用紙 1 7、 下用紙 1 8の裏側に塗布された発色基剤 2 0のマイ クロカプセルを 破壊すれば、 中に封入されていた染料が染み出てきて発色するため 複写が可能となる。 この複写のメカニズムは、 感圧紙の枚数を 3枚 の場合に限定するものではなく、 2枚の場合には上用紙 1 6 と下用 紙 1 8だけになり、 4枚以上の場合には中用紙 I 7の枚数のみが増 えることになる。 現像剤 8が与える圧力と現像剤 8の付着高さ aが 大きければ、 多く の枚数の感圧紙を複写出来ることになる。 転写口 ーラ 5の弾性層 5 0 3が厚い場合には、 現像剤 8 による画像部以外 の部分にも圧力が加わり発色して下地の汚れとなつてしまう。 これ に対して弾性薄層 5 0 3の厚さを磁性粉 8 3等の硬質粒子の平均粒 径より薄くすれば、 弾性薄層 5 0 3が現像剤 8 の塑性変形や記録紙 1 5 の重なりの部分をある程度吸収するが、 磁性粉 8 3等の硬質粒 子が剛性ローラ 5 0 2 に押されて圧力を記録紙 1 5 の方に伝達し複 写できる。 この場合非画像部には圧力が伝達され難く下地の汚れが 少ない高品質の複写画像が得られる。 この場合も、 記録紙 1 5 とし ては、 第 1 9図の他に第 2 0図に例示した各種のものを使う こ とが できる。 ノ ンカーボン紙を用いる場合は、 現像剤 8 の圧縮強度が記 録紙 1 5 の発色基剤 2 0 を構成するマイ ク口カプセルの圧縮強度よ り も大き く なるように両者の関係を設定してある。 また、 転写ロー ラ 5 の両端には、 第 9図〜第 1 1 図で説明した如く突起 5 0 1 を設 けて記録紙 1 5が上下でずれないようにし、 また、 これに関係して 潜像担持体 1 が突起 5 0 1 に接触しないように工夫してある。 本実 施例の場合は、 第 1 図、 第 4図等に示したような関係の空隙 dを必 ずしも確保する必要はなく、 潜像担持体 1 と転写ローラ 5 とが接触 してもよい。
次の実施例は第 1 2図に示した電子写真式印刷装置の 2本の加圧 用ローラ 5 6 a , .5 6 bのう ち一方、 例えば下側の加圧用ローラ 5 6 ゎを第 1 4図に示した転写ローラ 5 と同様にゴム材で形成する。 あるいは第 1 5図、 第 1 6図に示した転写ローラ 5 と同じく 剛性口 ーラ と弾性薄層とで構成する。 いずれの場合も、 他方の加圧用ロー ラ 5 6 a は剛性ローラでかまわない。 また、 本実施例の場合も第 12 図、 第 4図等に示したような関係の空隙 dを必ずしも確保する必要 はなく、 2本の加圧用ローラ 5 6 a , 5 6 b どう しが接触して良い。 また、 加圧用ローラ 5 6 a または 5 6 bの両端には、 第 1 2図で説 明した如く 突起 5 6 1 を設けて記録紙 1 5が上下でずれるようにし、 またこれに関係して突起のない方の加圧用ローラが突起 5 6 1 に接 触しないように工夫する。 _ _
例えば加圧用ローラ 5 6 bを剛性ローラとその表面の弾性薄層で 構成した場合も、 前述した如く現像剤 5 9 としては平均粒径が 5〜 7 0 mの硬質粒子を分散させたものを用い、 加圧用ローラ 5 6 b の弾性薄層の厚さは硬質粒子の平均粒径より薄くすると良い。 この ような条件下で、 第 1 0図や第 1 9図に示した複写可能な感圧紙が 例えば 3枚重ねられた記録紙 1 5が給紙されてく ると、 一番上の上 用紙 1 6 には現像剤 5 9が転写されたのち、 加圧用ローラ 5 6 a と 5 6 bの間に挟まれるため圧力が生じ、 現像剤 5 9 は塑性変形しな がら上用紙 1 6以下中用紙 1 7、 下用紙 1 8 を押しつけることにな る。 この時の圧力が、 中用紙 1 7、 下用紙 1 8 の裏側に塗布された 発色基剤 2 0のマイ クロカプセルを破壊すれば、 中に封入されてい た染料が染み出てきて発色するため複写が可能となる。 この複写の メカニズムは、 感圧紙の枚数を 3枚の場合に限定するものではなく、 2枚の場合には上用紙 1 6 と下用紙 1 8だけになり、 4枚以上の場 合には中用紙 1 7の枚数のみが増えることになる。 現像剤 5 9が与 える圧力と現像剤 5 9 の付着高さ aが大きければ、 多く の枚数の感 圧紙を複写出来ることになる。 加圧用ローラ 5 6 bの弾性薄層が厚 い場合には、 現像剤 5 9 による面像部以外の部分にも圧力が加わり 発色して下地の汚れとなってしまう これに対して弾性薄層の厚さ を硬質粒子の平均粒径より薄くすれば、 弾性薄層が現像剤 5 9の塑 性変形や記録紙 1 5の重なりの部分をある程度吸収するが、 硬質粒 子が剛性ローラに押されて圧力を記録紙 1 5の方に伝達し複写でき る。 この場合非画像部には圧力が伝達され難く下地の汚れが少ない 高品質の複写面像が得られる。 この場合も、 記録紙 1 5 としては、 第 19図の他に第 2 0図に例示した各種のものを使う こ とができる。 ノ ンカーボン紙を用いる場合は、 現像剤 5 9の圧縮強度が記録紙 15 の発色基剤 2 0を構成するマイク口カプセルの圧縮強度より も大き く なるように両者の関係を設定してある。
次の実施例は第 1 3図に示した電子写真式印刷装置の第 1 と第 2 の転写ローラ 5 5 , 6 0のうち一方、 例えば第 2転写ローラ 6 0 を 第 1 4図に示した転写ローラ 5 と同様にゴム材で形成する。 あるい は第 1 5図、 第 1 6図に示した転写ローラ 5 と同じく剛性ローラ と 弾性薄層とで構成する。 いずれの場合も、 他方の転写ローラ 5 5 は 剛性ローラでもかまわない。 また、 本実施例の場合も第 1 3図、 第 4図等に示したような関係の空隙 dを必ずしも確保する必要はなく . 転写ローラ 5 5 , 6 0 どう しが接触して良い。 また、 一方の転写口 ーラの両端には、 第 1 3図で説明した如く突起 6 0 1 を設けて記録 紙 1 5が上下でずれるようにし、 またこれに関係して突起のない方 の転写ローラが突起 6 0 1 に接触しないように工夫する。
例えば第 2転写ローラ 6 0 を剛性ローラ とその表面の弾性薄層で 構成した場合も、 前述した如く現像剤 5 9 としては平均粒径が 5 〜 7 0 〃 mの硬質粒子を分散させたものを用い、 この第 2転写ローラ 6 0 の弾性薄層の厚さは硬質粒子の平均粒径より薄くする と良い。 このような条件下で、 第 1 0図や第 1 9図に示した複写可能な感圧 紙が例えば 3枚重ねられた記録紙 1 5が給紙されてく ると、 一番上 の上用紙 1 6 には現像剤 5 9が転写されたのち、 第 1 と第 2の転写 ローラ 5 5 , 5 6 の間に挟まれるため圧力が生じ、 現像剤 5 9 は塑 性変形しながら上用紙 1 6以下中用紙 1 7、 下用紙 1 8を押しつけ るこ とになる。 この時の圧力が、 中用紙 1 7、 下用紙 1 8 の裏側に 塗布された発色基剤 2 0 のマ'イ ク口カプセルを破壊すれば、 中に封 入されていた染料が染み出てきて発色するため複写が可能となる。 この複写のメカニズムは、 感圧紙の枚数を 3枚の場合に限定するも のではなく、 2枚の場合には上用紙 1 6 と下用紙 1 8 だけになり、 4枚以上の場合には中用紙 1 7の枚数のみが増えるこ とになる。 現 一 —
像剤 5 9が与える圧力と現像剤 5 9の付着高さ aが大きければ、 多 く の枚数の感圧紙を複写出来ることになる。 転写ローラ 6 0の弾性 層が厚い場合には、 現像剤 5 9 による画像部以外の部分にも圧力が 加わり発色して下地の汚れとなってしまう。 これに対して弾性薄層 の厚さを硬質粒子の平均粒径より薄くすれば、 弾性薄層が現像剤 59 の塑性変形や記録紙 1 5の重なりの部分をある程度吸収するが、 硬 質粒子が剛性ローラに押されて圧力を記録紙 1 5の方に伝達し複写 できる。 この場合非面像部には圧力が伝達され難く下地の汚れが少 ない高品質の複写画像が得られる。 この場合も、 記録紙 1 5 として は、 第 1 9図または第 2 0図に例示した各種のものを使う こ とがで きる。 ノ ンカーボン紙を用いる場合は、 現像剤 5 9の圧縮強度が記 録紙 1 5の発色基剤 2 0 を構成するマイクロ力プセルの圧縮強度よ り も大きくなるように両者の関係を設定してある。
以上の実施例では潜像担持体 1 の形状がドラム状のものであるが、 これに限らず、 形状は無端ベル ト状等であっても良い。
第 1 7図に示す実施例では、 弾性を有する無端ベルト伏の潜像担 持体 1 0 1 を用いて磁気式印刷装置を構成している。 第 1 7図に示 す潜像担持体 1 0 1 は、 弾性を有する電解 N i ベルト上に非磁性層 を形成したベル トに、 あるいは A ^を蒸着した樹脂フィ ルム製のベ ルトに、 磁気記録層を形成し更にその上に保護膜を形成したもので ある。 このような弾性を有する無端ベル ト状の潜像担持体 1 0 1 を、 駆動ローラ 1 0 2 と非磁性金属の従動ローラ 1 0 3 とで回転させる ものとしている。 そして、 この弾性を有する無端ベルト状の潜像担 持体 1 0 1 の周辺に潜像消去器としての消磁器 2、 潜像形成器を構 成する磁気へッ ド 3、 現像器 4、 転写ロ ーラ 5、 定着器 6、 ク リ一 ナ 7の順に配置されている。 また磁気へッ ド 3 に対向し潜像担持体 1 0 1 を挾んで押えローラ 1 0 4が配置されている。 第 1 7図中の —
符号で、 1 5 は記録紙、 4 1 はマグネッ トローラ、 4 2 は ドクター ブレー トを示す。 産業上の利用可能性
本発明は、 コンピュータ等の出力装置として使用される印刷装置 に適用して有用であり、 ドッ トイ ンパク ト式印刷装置のような大き な騒音を発生するこ とな く、 印刷と同時に複写をとるこ とができる,

Claims

請 求 の 範 囲 . 潜像の消去、 潜像の形成、 現像、 転写及び定着の各工程によつ て印刷を行う印刷装置に、 記録紙を少なく とも 2枚以上重ねて耠 紙、 搬送及び排紙するこ とによ り、 印刷と複写を行う ことを特徵 とする印刷方法。
. 現像を 1 成分乾式現像法により行う こと、 及び、 現像剤の平均 粒径が 3 0〜 1 5 0 ;z mであることを特徵とする請求の範囲第 1 項記載の印刷方法。
. 転写を圧力転写方法により行う こと、 及び、 その転写圧力が線 圧で 5 kgf/cm以上であることを特徵とする請求の範囲第 2項記載 の印刷方法。
. 転写を静電転写方法により行う こ と、 転写及び定着の他に、 加 圧機構を用いて記録紙上の面像に線圧で 5 kgf /cm以上の圧力を加 えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の印刷方法。
. 潜像の消去、 潜像の形成、 現像、 転写及び定着の各工程によつ て印刷を行う印刷装置に、 顕色剤とマイク口カプセル中の染料と の反応により発色する感圧紙が複数枚重ねられた記録紙を給紙、 搬送及び排紙すること、 及びマイクロ力プセルの圧縮強度より も 大きい圧縮強度を持つ現像剤を用いることにより、 印刷と複写を 行う ことを特徵とする印刷方法。
. 潜像担持体と、 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜 像を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上 の面像を禝数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記 録紙に圧力転写する転写ローラと、 記録紙上に面像を定着する定 着器と、 圧力転写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リーナとを具備し、 潜像担持体と転写ローラ間の空隙を d、 記録 紙の総厚さを t、 潜像担持体上の現像剤の付着高さを a とする と. t Z 4 ≤ d ≤ t + aであり、 記録紙を潜像担持体と転写ローラ間 の空隙に通す構成の印刷装置。
7 . 転写ローラの両端に、 該転写ローラ とは独立に回転できる リ ン グを設け、 潜像担持体と リ ングとの接触状態において潜像担持体 と転写ロール間の空隙が保持されているこ とを特徴とする請求の 範囲第 6項記載の印刷装置。
8 . 上記現像剤がコア部とシェル部の少なく とも 2層構造を有し、 且つ、 コア部の弾性率がシェル部の弾性率より も大き く、 更に、 上記潜像担持体と転写ローラ とがビッカース硬度 5 0以上の物質 であるこ とを特徴とする請求の範囲第 6項記載の印刷装置。
9 . 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に 潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像を現像剤の集 合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画像を複数枚 の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録紙に転写する 転写ローラ と、 転写後の記録紙を加圧する 2本の加圧用ローラ と、 記録紙上に画像を定着する定着器と、 転写後に残った潜像担持体 上の現像剤を除去するク リーナとを具備し、 上記 2本の加圧用口 ーラ間の空隙を d、 記録紙の総厚さを t、 記録紙上の現像剤の付 着高さを a とすると、 t / 4 ≤ d ≤ t + aであり、 記録紙を潜像 担持体と転写ローラの間及び 2本の加圧用ローラ間の空隙に通す 構成の印刷装置。
10. 上記現像剤がコア部とシ ル部の少なく とも 2層構造を有し、 且つ、 コア部の弾性率がシ ル部の弾性率より も大き く、 更に、 上記 2本の加圧用ローラがビッカース硬度 5 0以上の物質である こ とを特徴とする請求の範囲第 9項記載の印刷装置。
11. 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に 潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像を現像剤の集 合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画像を自分自 身に転写する第 1 の転写ローラ と、 第 1 の転写ローラ上の画像を 複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録紙に圧 力転写する第 2の転写ローラ と、 記録紙上に画像を定着する定着 器と、 転写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リ ーナ とを具備し、 第 1 と第 2の転写ローラ間の空隙を d、 記録紙の総 厚さを t、 第 1 の転写ローラ上の現像剤の付着高さを a とする と、 t Z 4 ≤ d ≤ t + aであり、 記録紙を第 1 と第 2 の転写口一ラ間 の空隙に通す構成の印刷装置。
12. 上記現像剤がコア部とシェル部の少なく とも 2層構造を有し、 且つ、 コア部の弾性率がシェル部の弾性率より も大き く、 更に、 上記第 1 及び第 2の両転写ローラがビッカース硬度 5 0以上の物 質であることを特徵とする請求の範囲第 1 1項記載の印刷装置。
13. 上記現像剤のコア部が磁性体であり、 シェル部が樹脂であるこ とを特徴とする請求の範囲第 8項または第 1 0項または第 1 2項 記載の印刷装置。
14. 上記現像剤の付着高さ aが 3 0 m以上であることを特徴とす る請求の範囲第 6項または第 9項または第 1 1項記載の印刷装置。
15. 潜像担持体と、 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜 像を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上 の画像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記 録紙に圧力転写するよう、 前記記録紙を潜像'担持体との間で加圧 する転写ローラと、 記録紙上に面像を定着する定着器と、 圧力転 写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リ一ナとを具備 し、 前記転写ローラを、 ゴム硬度が 3 0〜 8 0のゴム材で形成し ているこ とを特徴とする印刷装置。
1 6. 潜像担持体と、 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜 像を現像剤の集合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上 の画像を複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記 録紙に圧力転写するよう、 前記記錄紙を潜像担持体との間で加圧 する転写ローラ と、 記録紙上に画像を定着する定着器と、 圧力転 写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リ一ナとを具備 し、 前記転写ローラが剛性ローラ と弾性薄層からなり、 上記現像 剤中に平均粒径が 5〜 7 0 / mの硬質粒子が分散されているこ と を特徴とする印刷装置。
1 7. 上記転写ローラの両端部に、 円周方向に定間隔で配置された複 数個の突起が備えられているこ とを特徴とする請求の範囲第 6項 または第 1 5項または第 1 6項記載の印刷装置。
1 8. 潜像担持体の長さが転写ローラの両端部突起間隔より も短いこ とを特徴とする請求の範面第 1 7項記載の印刷装置。
1 9. 潜像担持体が ドラム状であり、 その両端部の外径が中央部の外 径より も小さいこ とを特徴とする請求の範囲第 1 8項記載の印刷
20. 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に 潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像を現像剤の集 合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画像を複数枚 の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録紙に転写する 転写ローラ と、 転写後の記録紙を加圧する 2本の加圧用ローラ と. 記録紙上に画像を定着する定着器と、 転写後に残った潜像担持体 上の現像剤を除'去するク リーナとを具備し、 前記加圧用ローラの 一方を、 ゴム硬度が 3 0 〜 8 0のゴム材で形成していることを特 徵とする印刷装置。
21 . 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に 潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像を現像剤の集 合体で面像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画像を複数枚 の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録紙に転写する 転写ローラ と、 転写後の記録紙を加圧する 2本の加圧用ローラと、 記録紙上に画像を定着する定着器と、 転写後に残った潜像担持体 上の現像剤を除去するク リーナとを具備し、 前記加圧用ローラの —方が剛性ローラと弾性薄層からなり、 上記現像剤中に平均粒径 が 5 〜 7 0 mの硬質粒子が分散されているこ とを特徵とする印 刷装置。
22. 上記 2本の加圧用ローラのうち一方の加圧用口一ラの両端部に、 円周方向に定間隔で配置された複数個の突起が備えられているこ とを特徵とする請求の範囲第 9項または第 2 0項または第 2 1項 記載の印刷装置。
23. 他方の加圧用口一ラの長さが上記一方の加圧用口―ラの両端部 突起間隔より も短いことを特徵とする請求の範囲第 2 2項記載の 印刷装置。
24. 他方の加圧用ローラの両端部の外径が中央部の外径より も小さ いことを特徵とする請求の範囲第 2 3項記載の印刷装置。
25. 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に 潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像を現像剤の集 合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画像を自分自 身に転写する第 1 の転写ローラと、 第 1 の転写ローラ上の画像を 複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録紙に圧 力転写するよう、 前記記録紙を第 1 の転写ローラ との間で加圧す る第 2 の転写ローラと、 記録紙上に画像を定着する定着器と、 転 写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リ ーナとを具備 し、 第 1 の転写ローラと第 2 の転写ローラの一方を、 ゴム硬度が 3 0〜 8 0 のゴム材で形成しているこ とを特徴とする印刷装置。
26. 潜像担持体上の潜像を消去する潜像消去器と、 潜像担持体上に 潜像を形成する潜像形成器と、 潜像担持体上の潜像を現像剤の集 合体で画像に顕像化する現像器と、 潜像担持体上の画像を自分自 身に転写する第 1 の転写ローラと、 第 1 の転写ローラ上の画像を 複数枚の紙が重ねられ且つ圧力に感応して複写可能な記録紙に圧 力転写するよう、 前記記録紙を第 1 の転写ローラ との間で加圧す る第 2 の転写ローラ と、 記録紙上に画像を定着する定着器と、 転 写後に残った潜像担持体上の現像剤を除去するク リ一ナとを具備 し、 第 1 の転写ローラ と第 2の転写ローラの一方が剛性ローラ と 弾性薄層からなり、 上記現像剤中に平均粒径が 5〜 7 0 mの硬 質粒子が分散されているこ とを特徴とする印刷装置。
27. 上記第 1 、 第 2の転写ローラのうち一方の転写ローラの両端部 に、 円周方向に定間隔で配置された複数個の突起が備えられてい るこ とを特徴とする請求の範囲第 1 1 項または第 2 5項または第 2 6項記載の印刷装置。
28. 他方の転写ローラの長さが上記一方の転写ローラの両端部突起 間の間隔より も短いこ とを特徵とする請求の範囲第 2 7項記載の 印刷装置。
29. 他方の転写ローラの両端部の外径が中央部の外径より も小さい こ とを特徴とする請求の範囲第 2 8項記載の印刷装置。
30. 上記硬質粒子が磁性粉であるこ とを特徴とする請求の範囲第 1 6 項または第 2 1項または第 2 6項記載の印刷装置。
31 . 弾性薄層の厚さが硬質粒子の平均粒径より も薄いこ とを特徴と する請求の範囲第 3 0項記載の印刷装置。
32. 剛性口ーラのヤング率が 1 0 0 GPa 以上であることを特徵とす る請求の範囲第 3 1項記載の印刷装置。
33. 上記記録紙が顕色剤とマイ ク口カプセル中の染料との反応によ り発色する感圧紙が複数枚重ねられたものであり、 上記現像剤の 圧縮強度の方がマイク口カプセルの圧縮強度より も大きいことを 特徵とする請求の範囲第 6項または第 9項または第 1 1項または 第 1 5項または第 1 6項または第 2 0項または第 2 1項または第 2 5項または第 2 6項記載の印刷装置。
34. 上記現像器が 1 成分乾式現像器であることを特徵とする請求の 範囲第 6項または第 9項または第 1 1項または第 1 5項または第 1 6項または第 2 0項または第 2 1項または第 2 5項または第 26 項記載の印刷装置。
35. 上記圧力転写における転写圧力が線圧で 5 kg f /cm以上であるこ とを特徵とする請求の範囲第 6項または第 1 5項または第 1 6項 記載の印刷装置。
36. 上記 2本の加圧ローラによる圧力が線圧で 5 kg f /cm以上である ことを特徴とする請求の範囲第 9項または第 2 0項または第 2 1 項記載の印尉装置。
37. 上記第 1 及び第 2の転写ロ ーラによる圧力が線圧で 5 kgf /cm以 上であるこ とを特徵とする請求の範囲第 1 1項または第 2 5項ま たは第 2 6項記載の印刷装置。
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