JPH0459384A

JPH0459384A - 画像形成方法および画像形成装置

Info

Publication number: JPH0459384A
Application number: JP16993790A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Yuasa; 俊哉湯浅
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-26

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、インクを孔版の孔部より通過させる部位と通
過させない部位によってインク画像を形成する画像形成
方法および装置に関する。本発明の画像形成方法および
装置は、コンピューター等のプリンターの記録用周辺機
器等の分野に非常に有用である。

〔従来の技術〕

従来より、印刷技術において平版印刷法、凸版印刷法や
グラビヤ印刷法などが用いられているが、インクのパタ
ーニングに湿し水を必要とするなど取扱いが非常に面倒
である。また、インクの付着性が気温や湿度に影響を受
は易く、環境安定性に欠ける。更には、これらの印刷に
は多数のローラーが必要である。このため、これまでの
印刷技術をコンピュータ等の記録用周辺機器に適用する
には困難な面が多い。

方、孔版印刷法は、これらと比較して取扱い性や環境安
定性に優れ、湿し水を必要とせず、ローラの本数も少く
てすみ、それ故に記録用周辺機器に用いるに比較的適し
た方法である。しかしながら、従来の孔版印刷法では、
受像紙に転写されたインクによって形成される画像部に
スクリーン網目に応じた空隙が生じ、隠蔽性に欠け、ざ
らつきの目立つ低画質の画像しか得られない。

（発明が解決しようとする３１題）本発明は、上述したような課題を解決するためになされ
たものである。すなわち本発明の目的は、記録用周辺機
器等に用いる際に必要な取扱い性など上述の性能を十分
具備する方法および装置であり、且つ、ざらつきが少く
十分な隠蔽性を有する高画質の画像を形成できる方法お
よび装置を提供することにある。

（３１題を解決するための手段〕本発明の画像形成方法は、インクを孔版の孔部より通過
させる工程と、該孔部を通過したインクを転写部材に転
写させる工程と、該転写したインクを受像体に転写させ
る工程とを有する法である。

また、本発明の画像形成装置は、孔版と、該孔版からイ
ンクを転写される転写部材と、該転写部材からインクを
転写される受像体とを有する装置である。

更に本発明の好適なる態様は、上記方法および装置にお
いて、前記転写部材が導電性を有する部材であり、前記
インクが電圧印加に応じて付着性が低下するインクであ
り、転写部材に転写したインクを電圧印加によって除去
する工程を有する方法およびこわに用いる装置である。

（作用）本発明の方法においては、孔部より通過したインクをい
ったん転写部材に転写する。この工程で転写部材上に形
成されるインク像は、先に述べた従来の孔版印刷法と同
様にざらつきが多く隠蔽性に劣る傾向にある。しかし本
発明においては、この転写部材のインク像を受像体に再
び転写するので、この再転写の際に当然付与される圧力
によりインク層が押しつぶされ空隙が埋められ、これに
より高画質のインク像を受像体上に得ることができる。

そして、このインク像を所望の記録紙等に転写すれば良
好な画像が得られる。

また、本発明に使用するインクとして、電圧印加に応じ
て付着性が低下するという特性を有するインクを用い、
転写部材として導電性を有する部材を使用すれば、電圧
印加によって転写部材上の残留インクを非常に簡単に、
作業者の手等も汚すことなく除去できる。すなわち、残
留インクのクリーニングも容易になる点からいわゆる取
扱い性が更に向上することとなる。更には、受像体とし
て、金属やカーボン紙等の導電性を有するものを用い、
受像体と転写部材との間に電圧を印加することによって
インクの転写部材に対する付着性を低下させた上で受像
体上にインクを転写すると、十分なインク量が転写され
るので、画像濃度を向上させるためには有利である。

〔実施例〕

以下、本発明を、図面を参照しつつ実施例により更に詳
細に説明する。

第１図は、本発明の画像形成装置の要部を例示する模式
的断面図である。

孔版ロール１は円筒形状を有し矢印六方向へ回転する部
材である。このロール１における版としては、金属製の
丈夫な枠等に、絹、ナイロンまたは目の細かいｗ４（ス
クリーンメッシュフ等を張り、これに感光性樹脂を塗布
、乾燥して網ポジを密着し、これを所望のパターンで露
光し、その後未露光部を除去して得たスクリーン版、あ
るいはワックス等の熱溶融物を、上述の絹、ナイロンま
たは金属メツシュ等に塗布し、パターン状に加熱溶融し
て除去する事により得た版など種々のものを用いること
ができる。

孔版ロール１の内部には、電圧印加によって付着性から
非付着性へと変換するインク２が充填されており、圧力
付与によ）て版の孔部よりパターン状に押し出される構
造となフている。孔版ロール１は、転写部材としてのプ
ラン銅３と接触しており、矢印Ａ方向に回転するに従い
押し出されたインク２がプラン銅３の表面に付着し、イ
ンク像５が形成される。このプラン銅３としては、ステ
ンレス、アルミニウム、銅等の金属やシリコンゴムにカ
ーボン等の導電粉を分散させた導電体で形成されている
。

プラン銅３上に形成されたインク像５は、矢印Ｂ方向へ
の回転に従い、圧銅４とプラン銅３の間に挟持された受
像体６上に加圧転写された後、矢印Ｅ方向へ搬送されて
インク像７を形成する。プラン銅３と圧銅４の間にはイ
ンク像５を厚み方向に押しつぶして版の網目に起因する
ざらつきが無くなる程度の圧力を付与すればよい。

受像体６にインク像を転写した後、プラン銅３上に残フ
たインクはプラン銅３と接するクリーニングロール８と
の間に直流電源９により電圧印加することによってクリ
ーニングロール８上へ移し取り、プラン銅３をクリーニ
ングすることができる。従フて、クリーニングロール８
もプラン銅と同様の導電体により形成される。

従来、プラン銅を用いたオフセット印刷では、プラン銅
のクリーニングを行なうことが手に汚れを生じメンテナ
ンスを煩雑にする要因となフてぃた。本発明の電圧印加
によるプラン銅のクリーニング方法を用いれば、このよ
うな事が無く、ボタン操作で簡単にプラン鋼上のインク
を除去することができる。第１図ではプラン銅３が陰極
、クリーニングロール７が陽極となっているがインクに
よってはこの逆でもよい。電源９の電圧は、実用的には
３〜１００ｖ、更には５〜８ｏｖの直流電圧が好ましい
。

この点から、本発明の方法に用いられるインクは、電圧
印加しない状態においては付着性があり、電圧が印加さ
れることによって、付着性が消滅するタイプのインクが
用いられる。

以下、この付着性が変化するインクについて説明する。

電圧印加により、インクが付着性→非付着性と変化する
メカニズムとしては、電圧印加による通電によりインク
が電気分解してガスを発生し付着性が変化する場合が考
えられる。

この場合、インクをもともと付着性を有するように調整
して、電圧印加により一方の電極近傍でインクがガスを
発生し、このガスによりインクが電極に付着しなくなる
。インクが電気分解してガスを発生するようにするため
には、インク中に水、アルコール、グリコール等の溶媒
、あるいは塩化ナトリウム、塩化カリウム等の電解質か
溶解した溶媒を含有させる。インクの電気抵抗は、低い
方が良く、体積抵抗を１０５Ω・ｃｍ以下にすることが
好ましい。体積抵抗が１０５Ω・Ｃｍを超えると通電量
が低下し、あるいは通電量の低下を防ぐ為に高電圧が必
要となる。

また、版へのインクの転写は、インク層の電圧の印加さ
れた部分については、厚み方向のほぼ全部が（以下、バ
ルク移動と称す）転写する。

インクが、水やアルコールのような液体では凝集力が弱
く、好適な粘着性が得られない。このインクは、例えば
鉛直方向に立てた白金メツキステンレス板に２ＩＩＩｆ
ｆｉの厚さでインクを付着させたときに、インクが実質
的に白金メツキステンレス板上に保持される程度のもの
であることが好ましい。

また、２枚の白金メツキステンレス板の間に、インクを
挟んでインクの厚さを２ｍｍとし、電圧印加しない状態
で２枚の白金メツキステンレス板を互いに引離したとき
に、どちらの板にもインクが同程度に付着するものであ
ることが好ましい。

インクの粘性率は、ずり速度１０ｒａｄ／ｓ　、温度２
５℃において、１０１〜ＩＯ′。ポアズ、更には１０’
〜１０８ポアズが好ましい。

上述のメカニズムをとるインクは、基本的に無機あるい
は有機の微粒子と液体分散媒とで構成される。インク中
の微粒子は、インクの切れを良くし画像の解像度を向上
させる。インクは、コロイドゾルの無定形固体で、流動
性においては非ニユートン流動体である。

インクの付着性変化を電圧印加によって行なわせるには
、インク中に微粒子を含有させる。前述の液体分散媒中
で、例えばホモジナイザー、コロイドミル、超音波分散
器内で混練されることにより、微粒子分散体が形成され
る。このような粒子としては、金属（Ａｕ、　Ａｇ、　
Ｃｕなど）粒子、硫化物（硫化亜鉛ＺｎＳ　、硫化アン
チモン５ｂ２ｓ３．硫化カリウムに２Ｓ、硫化カルシウ
ムＣａＳ　、硫化ゲルマニウムＧｅＳ　、硫化コバルト
ＣｏＳ　、硫化スズＳｎＳ　、硫化鉄ＦｅＳ　、硫化銅
Ｃｕ２　Ｓ、硫化マンガンＭｎＳ　、硫化モリブデンＭ
ｏ２Ｓ、など）粒子、ケイ酸（オルトケイ酸Ｈ４５ｉ０
４、メタケイ酸Ｈ２Ｓ１Ｏｓ、メソ三ケイ酸Ｈ２Ｓ１２
０Ｂ　、メソ三ケイ酸）１４Ｓｉ３０３、メソ四ケイ酸
Ｈ６５ｉ４Ｊ１など）粒子、ポリアミド樹脂粒子、ポリ
アミドイミド樹脂粒子、水酸化鉄粒子、水酸化アルミニ
ウム粒子、フッ化雲母粒子、ポリエチレン粒子、モンモ
リロナイト粒子、フッ素樹脂などを用いることができる
。また電子写真のトナーとして用いられている種々の荷
電制御剤を含有したポリマー粒子を用いることもできる
。

上述の微粒子としては、平均粒子径で１００μｍ以下、
好ましくは０．１μｍ〜２０μｍ、中でも１０μｍ以下
のものを用いることができ、又かかる微粒子は、インク
中にインク　１００重量部に対して１重量部以上、好ま
しくは３重量部〜９０重量部、更に好ましくは５重量部
〜６０重量部で含有することができる。

又、インクに用いる液体分散媒としては、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール
、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール
、ポリエチレングリコール（重量平均分子量、約１００
〜１０００）　、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレング１ノコールモノエチルエーテル、エチレ
ングリコールモノブチルエーテル、メチルカルピトール
、エチルカルピトール、ブチルカルピトール、エチルカ
ルヒ゛トールアセテート、ジエチルカルピトール、トリ
エチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレン
グリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、グリセリン、トリエタノールアミ
ン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルサ
ルフオキサイド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３
−ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ−メチルアセトアミド
、炭酸エチレン、アセトアミド、スクシノニトリル、ジ
メチルスルホキシド、スルホラン、フルフリルアルコー
ル、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、２−エトキシエタ
ノール、ヘキサメチルホスホリックトリアミド（ヘキサ
メチルリン酸トリアミド）、２ニトロプロパン、ニトロ
エタン、γ−ブチロラクトン、プロピレンカーボネート
、１，２．６−ヘキサンドリオール、ジプロピレングリ
コール、ヘキシレングリコールなどの単独又は２種の混
合媒体を用いることができる。液体分散媒は、インク　
１００重量部に対し、４０〜９５重量部、更には６０〜
８５重量部含有するのが好ましい。

好ましい具体例では、インクの粘度を制御するためにイ
ンク材中に前述した液体分散媒に可溶なポリマーをイン
ク材１００重量部に対して１〜９０重量部、更には１〜
５０重量部、特に１〜２０重量部の割合で含有させるこ
とができる。このようなポリマーとしては、グアーガム
、ローカストビーンガム、アラビアガム、タラガント、
カラギナン、ペクチン、マンナン、デンプン等の植物系
ポリマー；キサンタンガム、デキストリン、サクシノグ
ルカン、カードラン等の微生物系ポリマー；ゼラチン、
カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系ポリマー
；メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース等のセルロース系ポリマー、あるいは可
溶性デンプン、カルボキシメチルデンプン、メチルデン
プン等のデンプン系ポリマー、アルギン酸プロピレング
リコール、アルギン酸塩等のアルギン酸系ポリマー、そ
の他多糖類系の誘導体等の半合成ポリマー：ポリビニル
アルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチル
エーテル、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸
ナトリウム等のビニル系ポリマー；その他ポリエチレン
グリコール、酸化エチレン、酸化プロピレンブロック共
重合体、アルキド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂
、アミノアルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、シリコン樹脂等の
合成ポリマーを単独又は２種以上組合わせて用いること
ができる。またシリコングリースのようなグリース類、
ボリブデン等の液状ポリマーを用いることも可能である
。

インクの付着性変化が、電気分解によるガスの発生に起
因することから、液体分散媒としては水、メタノール、
エタノール、グリセリン、エチレングリコール、プロピ
レングリコール等の溶媒、あるいはヨウ化カリウム、ホ
ウフッ化リチウム等の電解質を溶解した溶媒が好ましく
用いられる。液体分散媒及び微粒子の含有量は、前述の
ものと同様である。特に、液体分散媒として水、あるい
は水の含有したものを用いると、陰電極側で水素ガスを
発生し易く好ましい。水と他の液体分散媒とを混合する
場合、水の含有量は、インク１００重量部に対して１重
量部以上、更には５重量部以上が好ましい。

電気分解によりガスを発生するインクの場合、インク中
に含有する微粒子としては、先に掲げたもののほか、シ
リカ、フッ化炭素、酸化チタン、カーボンブラック、フ
ッ化炭素などが用いられる。

インクの好ましい具体例では、インクの粘弾性特性を考
慮すると、インク中の微粒子の全部あるいは一部に、前
述の液体分散媒を保持できる膨潤性微粒子を用いるのが
好ましい。このような膨潤性微粒子としては、例えばＮ
ａ−モンモリロナイト、Ｃａ−モンモリロナイト、３−
八面体合成スメクタイト、Ｎａ−ヘクトライト、Ｌｉ−
ヘクトライト、Ｎａ−テニオライト、Ｎａ−テトラシリ
シックマイカやＬｉ−デュオライト等のフッ化雲母、合
成雲母、シリカなどがある。上述のフッ化雲母は下記−
数式（１）によって示すことができる。

数式（１）％式％）（式中、ＷはＮａ又はＬｉ、　Ｘ及びＹは閘ｇ２＋Ｆｅ
”、　Ｎｉ”、　Ｍｎ”、　ＡＩ”、　Ｆｅ”、　Ｌｉ
”などの６配位イオン、２はＡＩ”、　Ｓｉ”、　Ｇｅ
”Ｆｅ３″″　３３“又はこれらの組合わせ（ＡＩ”１
５ｉ４＋）などの配位数４の陽イオンを表わしている。

）膨潤性微粒子の平均粒子径は、乾燥状態で７５μｍ以下
、更には０．８〜１５μｍ、中でも８μｍ以下が好まし
い。

インクには、必要に応じてカーボンブラック等の一般に
印刷、記録の分野で用いられる染料や顔料などの着色材
を含有することができる。インクに着色材を含有する場
合、着色材の含有量はインク　１００重量部に対して０
．１〜４０重量部、更には１〜２０重量部が好ましい。

また、着色材の代わりに、あるいは着色材と共に、電圧
印加により発色する発色性化合物を含有してもかまわな
い。その他、インク中に導電性を付与する電解質、増粘
剤、減粘剤、界面活性剤などを含有することができる。

又、前述した微粒子自体に着色材としての機能を兼用さ
せることも可能である。

このようなインクを得るには、例えば液体分散媒および
微粒子を通常の方法により混合すればよい。

〔実験例〕

第１図に示した装置を用いて以下の様な画像形成を行な
った。

孔版ロール１としてステンレスメツシュ上に、ナイロン
紗からなるスクリーン版をまきつけた直径３０ｍ＋ａの
円筒ロールを用いた。また、インク２としては下記配合
の混合物をロールミルを用いて混練した黒色の無定形固
体インクを使用した。

（インク配合）・ポリエーテル系溶媒　　　　　５１４重量部旭電化工
業■社製、商品名ニアデカカーポールＩ　Ｅ−１００、水　　　　　　　　　　　　　１３０重量部・カーホ
ンブラック　　　　　　１１８重量部°ポリビニルピロ
リドン　　　　　８２重量部ＢＡＳＦ社製、商品名ニル
ビスコールに−３０・ホウフッ化リチウム　　　　　　
７５重量部・コロイダルシリカ　　　　　　　５９重量
部上記インクを孔版ロール１内に投入し、孔版ロール１
を５ｍｍ／ｓｅｃの周速で矢印へ方向に回転させ、プラ
ン銅３を矢印Ｂ方向に回転させた。更に、受像体６とし
て普通紙を矢印Ｅ方向に通過させたところ、シャープな
画質の印刷物が得られた。

この画像のベタ黒部の光学濃度を、マクベス濃度計で測
定したところ、１．５〜１．６の値を示し、充分な画像
濃度が得られた。

（比較実験例）実験例においてプラン銅３を用いず、孔版ロール」を直
接受像体６である普通紙に転写させ、印刷物を得た。こ
の画像のベタ黒部の光学濃度を測定したところ、０．８
〜０．９の値を示し、充分な画像濃度が得られなかった
。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の画像形成方法および装置は、取扱
い性や環境安定性が十分であり、ローラーの本数が少く
てもよく、記録用周辺機器等に用いるに有用である。更
には、ざらつきが少く十分な隠蔽性を有する高画質の画
像を形成できるものである。

また、本発明に、電圧印加に応じて付着性が低下すると
いう特性を有するインクと、導電性を有する転写部材を
使用すれば、残留インクのクリーニングも容易になる点
からいわゆる取扱い性が更に向上することとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の画像形成装置の要部を例示する模式
的断面図である。１・・・孔版ロール　　　２・・・インク３・・・プラ
ン銅（転写部材）４・・・圧銅　　　　　　５・・・インク像６・・・受
像体　　　　　７・・・インク像８・・・クリーニング
ロール９・・・直流電源

Claims

【特許請求の範囲】１、インクを孔版の孔部より通過させる工程と、該孔部
を通過したインクを転写部材に転写させる工程と、該転
写したインクを受像体に転写させる工程とを有する画像
形成方法。２、前記転写部材が導電性を有する部材であ
り、前記インクが電圧印加に応じて付着性が低下するイ
ンクであり、転写部材上のインクを電圧印加によって除
去する工程を有する請求項１に記載の画像形成方法。３、孔版と、該孔版からインクを転写される転写部材と
、該転写部材からインクを転写される受像体とを有する
画像形成装置。４、前記転写部材が導電性を有する部材であり、転写部
材上のインクを電圧印加によって除去するためのクリー
ニングロールを有する請求項３に記載の画像形成装置。