JPH0150907B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は今日知られているようなグラフイツク
アート印刷の慣例の原理に基くと云うよりも若し
ろ静電的な原理で印刷する印刷方法及び装置に関
するものである。

今日カラー印刷は多数の種々の色の版を位置合
せして使用することにより最終受容器にて色を混
合させることにより行なつている。例えば、カラ
ー物体またはカラー画像を幾つものフイルターを
通して写真を撮り、シアン、マゼンタ、黄及び黒
を含む印刷色に色分解する。こらの各色分解した
画像の版を形成し、これらの版を印刷機に取付
け、紙のような基体を印刷機に通し、この基体に
各版で順次印刷する。

多色印刷をするのに静電技術を使用する種々の
方法が既知であるが、これらの殆どが複雑で、高
価で、しかも信頼度の劣るものである。原画を
種々の基本色の版に分解することは通常依然必要
とされ、この製版に多段印刷用の電子写真又はエ
レクトロフアツクス技術を用いることが試みられ
ている。

本発明と従来の印刷装置との相違は、本発明で
は印刷すべき画像を静電技術によりスリーブに半
永久的に形成して、これらのスリーブに形成した
像を全印刷工程にわたり存続させることにあり、
これに対し静電技術を用いる従来のものでは印刷
する各色の像を直接転写したり、又はその各色の
像を形成したりしている。

本発明と他の印刷機との他の相違は、本発明で
は印刷すべき各色に対する印刷段を設けるため、
各印刷段にて各色に対して必要とされる種々のパ
ラメータを他の印刷段による色刷りに抵触するこ
となく制定することができると云うことにある。

紙、織物、合成樹脂の敷布、箔等のような細長
形の基体に種々の色の多数の像を印刷する本発明
による方法は、多数の各色の像を位置合わせし
て、多色パターンに彩色する。

この印刷方法は多数の各印刷（転写）段にてス
リーブから基体にトナー像を転写する工程を具え
ており、これらの各印刷段にて使用するトナー又
は顔料の色は印刷段毎に異なる。各印刷段では転
写を促進させるためにバイアス電界を用いる。

各印刷段にはマスタースリーブが備えられてお
り、このマスタースリーブには最終合成印刷物の
内のその印刷段にて付与すべき単色成分の半永久
的なパターンを形成してある。マスタースリーブ
によつて転写スリーブを構成することもでき、或
いはマスタースリーブの像をオフセツト印刷にお
けるように中間の転写スリーブに与えるようにす
ることもできる。いずれの場合にも半永久パター
ン用のトナーは誘電性のものとする必要がある
が、転写用、即ち二次トナーは必ずしも誘電性の
ものとする必要はない。

いずれの場合にもマスタースリーブは同じ方法
で形成することができる。マスタースリーブにお
ける半永久的なパターン（像）は投影法による
か、又はレーザ「書込み」によつて形成すること
ができる。レーザ「書込み」では、記憶装置から
のデジタル情報を用いてレーザビームを変調させ
て、このレーザビームによりマスタースリーブの
予じめ帯電させてある表面を掃引させる。これに
より得られた潜像にトナーを付着させ、ついでそ
れを定着させる。このようなマスタースリーブへ
の像形成は通常そのスリーブを印刷機に取付ける
前に行なうが、印刷機に設置したマスタースリー
ブに上述したようにして像を形成することもでき
る。

マスタースリーブを所定の印刷段に一旦設置し
たら、他のすべての印刷段からの像と位置合わせ
して、移動中の基体に転写させる像を印刷する必
要がある。

それぞれの印刷段は整列させ、かつ独立させ
て、各印刷段毎にそれぞれ異なる最適転写条件を
得ることのできるようにする。各印刷段にて基体
に転写した像は、基体が移動してその像がつぎの
印刷段に達する前に定着させる。いずれの印刷段
におけるトナー、電圧、温度等は他の印刷段にお
ける同様なパラメータとは相違させることができ
る。このような各印刷段を独立して配置すること
により融通性をもつて最良の結果を達成すること
ができる。

マスタースリーブは、無機質で、微結晶質で、
量子収率が高く、透明で、しかも本来可撓性で、
１ミクロン以下のオーダに極めて薄くすることが
でき、解像度が高く、かつ速く帯電させることの
できる光導電性被膜を支承している基体で形成し
たベルトまたは円筒状のものとすることができ
る。光導電性被膜は１ミクロンよりも厚くするこ
とができる。

いずれもの印刷段にて基体に転写されたトナー
像の濃度を測定することができ、この濃度情報を
同じ印刷段か、前の印刷段に帰還させて、印刷処
理条件のパラメータを変更させることができる。

図面につき本発明を説明する。

本発明による印刷方法は、像が上に担持される
マスタースリーブの製造過程を伴なうものであ
る。マスタースリーブは円筒状にして回転させる
のが好適であり、このマスタースリーブはこれが
基体（紙、織物、合成樹脂の敷布、箔等）と同じ
方向に回転する場合にはその基体に直接接触さ
せ、またマスタースリーブは媒介物として作用さ
せることもでき、この場合にはこのマスタースリ
ーブを介してその上の二次トナー像を第２スリー
ブか、ブランケツトに転写させ、ついで第２スリ
ーブ上の像を移動中の基体に直接転写し、マスタ
ースリーブからは間接的に転写させる。この後者
の場合には、マスタースリーブの周辺部の移動方
向が基体の移動方向とは反対となる。

本発明の要点の１つは、印刷装置が複数個の印
刷段を具え、これらの各印刷段を基体に必要な刷
り物又は画像を形成するのに要求される種々のパ
ラメータに関して独立して制御すると云うことに
ある。

第１図には本発明による印刷装置７０を示して
あり、この場合の印刷装置は４つの印刷段７２，
７４，７６及び７８を有しており、この印刷装置
７０は基体としての紙に色を刷り込むのに用いる
ものとする。

基体８０は印刷装置７０を通過し、この基体は
種々のローラ、架張装置等（こられはいずれも図
示していない）を経て移動することができる。第
１印刷段７２にはマスタースリーブがあり、これ
はローラ８４に取付けられており、この場合のマ
スタースリーブは円筒状をしているが、これはベ
ルト状とすることもできる。スリーブ８２は必ず
しも透明性のものとする必要はない。スリーブ８
２は適当な手段によりローラ８４の上に円筒状に
支持される肉薄の金属シリンダーに被着した光導
電材料製の被膜で構成する。

スリーブ８２は第２及び３図につき後述する方
法にてスリーブに形成してある好ましくはデジタ
ル的に符号化した色分解形態の画像を担持してい
る。なお、スリーブ８２は基体を具えている電子
写真材料又は部材で形成することができ、斯かる
基体を透明ポリエステルの如き樹脂製とする場合
には、この基体がオーム層及びその外側に光導電
材料の被膜を支承するようにする。前記基体を金
属製とする場合には、それに光導電材料を直接被
着する。光導電材料は無機化合物、好ましくは米
国特許第4025339号に開示されているタイプの微
結晶質で、透明で、しかも高量子収率の堆積物の
如き、基板上にスパツタさせた硫化カドミウムで
形成する。なお、上記米国特許には光導電材料を
基体に被着する方法についても開示されている。

マスタースリーブ８２には第２又は３図につき
説明する方法にて予じめ像を形成してあり、この
像は誘電性、すなわち一次のトナーで調色されて
おり、しかもその像はそれがマスタースリーブ８
２の外側に半永久的に定着されるように溶着され
ている。印刷段は基体８０を左から右方向へと駆
動させる手助けとなり、しかもマスタースリーブ
８２の外側面から基体８０の底面へのトナー像の
転写の手助けともなる圧力ローナ８６も具えてい
る。

使用に際しては像を形成してあるマスタースリ
ーブ８２を８８にて示す個所の任意の適当な手段
によつて帯電させ、この帯電後又は帯電中にその
スリーブを露光させる。

スリーブ８２を帯電した後に露光することによ
り、誘電性のトナーが付着されている部分には電
荷が残存し、トナーが付着されていない部分には
電荷が帯電されず、これにより帯電像が形成さ
れ、ついでこの帯電像を二次のトナー付着浴９０
に通し、ここで二次トナー像を現像する。ローラ
８６が併置されている個所にてローラ８４を通過
中の基体８０と回転係合させることにより上記二
次トナー像を基体８０の底面に沿つて通過させ
る。転写は圧力によるか、又はローラ８６及びト
ナー付着浴９０又はローラ８４に接続した給電源
９２により発生される電界のいずれかによつて行
うことができる。いずれの場合にも、基体８０が
移動する２つのローラ８４と８６との間の空所に
は電界をかけて、基体８０の下側面への二次トナ
ー像の転写を促進させる。この二次トナー像の基
体８０への転写に際しては、中間ブランケツト又
は転写ローラを介在させることができる。

二次トナー像が基体８０に付着された後に、こ
のトナー像は加熱装置９４の上を通過し、この個
所にて二次トナー層は定着される。

残りの各印刷段の動作及び構成は第１印刷段７
２のものと同じであり、各印刷段の相違点は加熱
温度等のパラメータの違いだけである。トナーは
その種類によつて異なる電圧及び温度等を必要と
するため、最良の結果を得るためには、独立して
動作する一連の印刷段を使用するのが好ましいこ
とを確かめた。場合によつては、転写するのに最
適な結果を得るために反対極性のバイアスをかけ
る必要があることも確かめた。

転写像の濃度情報は、例えば光学トランスジユ
ーサを具えている個所６４における各像を制御信
号変換器６６に供給した後に検知することがで
き、この情報から給電源９２にて発生されるバイ
アス電圧を変えて、最適濃度状態とする。

基体８０が最終印刷段７８から出る際には、全
部で４つの画像が基体の底面に合成されて付着さ
れることになり、この際各画像の位置合わせは適
当な手段（図示せず）によつて維持されるものと
する。印刷段７８から出た基体８０はスリツタ
ー、カツター、折り機、送給ローラ等（これらは
いずれも図示していないが、移送されて来る基体
に適つた構造のものとする）に移送する。

第２図には透明の電子写真材料製のロール９６
を示してあり、これからスリーブを形成する。こ
の材料は、これに像を付与する前か、又は後に適
当な長さに切断し、その両端部を互いに結合させ
て、符号２０にて示す可撓性ベルトに形成するこ
とができる。このベルト２０をスリーブ８２とし
て形成し、これをローラ８４に円筒状に取付ける
ことができる（第１図参照）。像はベルト２０上
に光学的に投影させることができ、これは先ず写
真材料を帯電させ、これに像を形成し、ついで誘
電性のトナーを付着し、これを定着させることに
より行なう。しかし、画像はデジタル的にベルト
２０に付与して、スクリーンを必要とせず、しか
も光学投影手段により生ずる問題が起らないよう
にするのが好適である。

この場合には、先ず適当な多色パターンを走査
し、そのパターンの色分解を行なつて、パターン
をビツトにデジタル化し、これらのビツト値を電
子記憶装置に記憶させる。この記憶装置を９８に
て示してある。ついでこの記憶装置を用いて、例
えばヘリウム―ネオンレーザ１００の如き低出力
レーザのビームを変調させる。レーザ１００はそ
の変調ビームを反射手段１０２及び１０４によつ
て電子写真材料のロール９６の巻戻した個所１０
６の表面に投射する。反射手段１０２及び１０４
を適当に駆動させることによつて、ビームが前後
に揺動するように、連続ビツト流の電子写真材料
の表面への付与工程を補正し、かつ補償すること
ができる。写真材料を先ず帯電手段１０８にて帯
電させ、ついで１０６の個所にてレーザビームに
より像を形成し、つぎに１１０の個所にてトナー
を付着させ、ついで１１２の個所にて定着させ
る。このようにして得られる像は半永久的に定着
され、ついでこの写真材料を所定の長さでロール
９６から切断し、この切断した写真材料の両端部
を互いに結合させることによりベルト状のスリー
ブ２０を形成することができる。スリーブはシー
ト状にして、マンドレルにクランプさせることも
できる。

第３図には、第１図に８２にて示すようにスリ
ーブを直接円筒状に形成するのに使用し得る装置
を示してある。スリーブ８２は金属等から成る肉
薄の円筒状のものであり、これは前述した光導電
材料の被膜を有しており、このようなスリーブ８
２が被動マンドリルに取付けられている。第２図
に１００にて示すレーザと同じタイプのレーザ１
１６により電子記憶装置１１７から供給されるデ
ジタルビツトから成る変調光ビーム１１８を、適
当な被動案内棒１２２に取付けてある移動ミラー
１２０に向けて、デジタル化ビツトによる変調レ
ーザビームをスリーブ８２の表面上に適切に投射
させて、合成色の内の単一色を表わす所望な像を
スリーブに形成する。コロナ装置１２４はスリー
ブの表面を帯電させるために設け、またトナー付
着装置１２６は像をスリーブに形成した後にスリ
ーブの表面にトナーを付着させるために設ける。
トナー定着装置１２８は第３図では図面の反対側
にて誘電性のトナー像をマスターシリンダ（スリ
ーブ）８２に半永久的に定着させる。

上記マスターシリンダにトナーを付着し、像を
定着させた後には、このマスターシリンをマンド
リル１１４から取外して、印刷段７２の如き装置
に設置する。

二次トナー像を基体８０に転写させた後の印刷
段７２では、スリーブ８２の表面に残存するトナ
ーを適切なクリーニング装置８７によつて除去す
ることができる。

スリーブ８２には印刷段７２の個所にて半永久
的に定着される像を形成することができるが、こ
の場合には記憶装置からスリーブに像を与えて、
その像を定着させる手段を設けるようにする。従
つて、この場合には印刷段７６に示してあるよう
に、ブロツク１３０の位置にて第３図のレーザ１
１６及び移動ミラー１２０により行なつたのと同
じ機能を行わせる。帯電手段８８′はスリーブ８
２′を帯電させ、トナー付着装置９０′はトナー付
与処置を行ない、これらの動作はいずれも基体８
０がスリーブ８２′のトナー付着表面と当接する
前の一連の回転時に行なう。クリーニング装置８
７′はこの予備作業工程では使用しないが、定着
装置１３２はトナー付着後に必要である。

像をスリーブ８２′に一旦半永久的に形成した
後には、装置１３０及び１３２を不作動とし、つ
いでトナー付着装置９０′を帯電装置及びクリー
ニング装置８７′と一緒に作動させる。

像をスリーブに半永久的に形成すると云うこと
は、これらの像を光導電性の表面に悪影響を及ぼ
さない適当な化学薬品によつて除去することがで
きると云うことを意味する。例えば、誘電性トナ
ーの溶着像でもアセトンによつて除去することが
でき、場合によつては温エチル又はメチルアルコ
ールによつて除去することができる。

誘電性のトナー像は着色する必要はないが二次
トナー像は着色する必要がある。

なお、誘電性トナーとは定着させた場合に絶縁
性が高くて、電荷が漏れないトナーのことであ
る。

本発明は上述した例にのみ限定されるものでは
なく、幾多の変更を加え得ること勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は合成カラー像を移動している基体に印
刷する本発明による印刷方法を実施するための装
置の一例を示すブロツク線図；第２図は本発明に
適用するマスタースリーブを形成する方法の一例
を示す概略図；第３図は同じく本発明に適用する
マスタースリーブの第２の形成方法を示す概略図
である。 ６４…光学トランスジユーサ、６６…制御信号
変換機、７０…印刷装置、７２，７４，７６，７
８…印刷段、８０…基体（印刷用紙）、８２…マ
スタースリーブ、８４…ローラ、８６…圧力ロー
ラ、８７…クリーニング装置、８８…帯電手段、
９０…トナー付着浴、９２…給電源、９４…加熱
装置、９６…電子写真材料製ロール、９８…記憶
装置、１００…レーザ、１０２，１０４…反射手
段、１０８…帯電手段、１１０…トナー付着手
段、１１２…定着手段、１１４…マンドリル、１
１６…レーザ、１１７…記憶装置、１１８…変調
ビーム、１２０…ミラー、１２２…被動案内棒、
１２４…コロナ装置、１２６…トナー付着装置、
１２８…定着装置、１３０…像形成装置、１３２
…定着装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続して移動している基体に合成パターンを
   繰返し印刷する装置であつて、前記パターンを異
   なる色の異なる像を位置合わせした刷り物で形成
   する印刷装置が： Ａ 各々の構成がほぼ同じで、前記基体に連続的
   に異なる色の刷り物を形成するのに適用される
   複数個の均一に離間させた像印刷段と； Ｂ 各印刷段からつぎの印刷段へと印刷装置を経
   て細長形の基体を直線的に移動させる基体移動
   手段； とを具え、 Ｃ 前記各印刷段が： 合成像の１つの色成分の形態の像を有して
   いるマスタースリーブであつて、 ａ 外側に光導電材料製の被膜を具えている
   電子写真材料製であり、 ｂ 前記像を、前記外側被膜に静電的に形成
   した誘電性の定着トナー像とする 回転マスタースリーブと； 前記定着させた誘電性のトナー像を帯電さ
   せ、かつ二次トナーでトナー付着処理して、
   前記定着トナー像を二次トナー像として現像
   するも、定着させない帯電兼トナー付着手段
   と； 前記基体が当面の印刷段を経て移動してい
   る間に前記二次トナー像を前記基体の表面に
   転写する転写手段と； 前記基体がつぎの印刷段へと移動する前に
   前記基体の表面に転写像を定着させて、所定
   の色に刷られた刷り物とする定着手段と； 前記基体の表面に転写されずに多少とも残
   存した過剰トナーを前記スリーブから除去す
   る手段； とを具え、 Ｄ 各印刷段におけるマスタースリーブはそれぞ
   れ異なる像を有しており、前記複数の印刷段を
   順次連続的に配置して、基体が印刷装置を経て
   通過する際に該基体に各色の刷り物が重畳され
   て繰返し刷り合わされ、各マスタースリーブは
   各印刷段を経て移動する基体の線形速度と同じ
   周辺速度にて回転可能として、基体に転写され
   る像が、その直前に先の印刷段にて基体に転写
   された像と一致して転写されるようにし、かつ
   この転写像を定着させて、基体が印刷装置から
   離れる際に、該基体に沿つて一連の同一合成画
   像が得られるようにしたことを特徴とする印刷
   装置。 ２ 前記マスタースリーブを、該スリーブが前記
   基体に対して併置位置にて回転し、かつ基体が前
   記印刷段を経て移動する線形速度と同じ周辺速度
   で回転すべく配置し、前記各印刷段には基体が該
   印刷段を通過する際にスリーブから基体の表面へ
   の前記直接転写を行なう手段を設けたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の印刷装置。 ３ 前記マスタースリーブを円筒状とし、各印刷
   段におけるマスタースリーブの円筒の直径をほぼ
   等しくしたことを特徴とする特許請求の範囲第２
   項に記載の印刷装置。 ４ 前記転写を行う手段が、前記基体の前記スリ
   ーブ側とは反対側の表面における前記位置に圧力
   ローラを具えていることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載の印刷装置。 ５ 前記転写を行なう手段が、前記スリーブと基
   体との間に電気的なバイアスを設定してスリーブ
   から基体へ未定着トナーを有効に移すための電界
   発生手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載の印刷装置。 ６ 前記過剰トナーを除去する手段をクリーニン
   グ装置で構成し、該クリーニング装置を転写が行
   われる位置の後方にて前記スリーブに隣接して設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
   載の印刷装置。 ７ 前記定着手段を加熱器で構成し、該加熱器を
   印刷段における転写が行われる位置の後方にて基
   体の表面に隣接して設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載の印刷装置。 ８ 前記円筒を肉薄の金属製とし、かつ前記光導
   電材料製被膜を該金属円筒に直接付着させたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の印刷
   装置。 ９ 前記定着トナー層の帯電処理を周囲光で行な
   うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の印刷装置。 １０ 前記電界発生手段を給電源で構成し、前記
   基体の前記スリーブ側とは反対側に該基体に係合
   させてローラを配置し、前記給電源を前記スリー
   ブ及び前記ローラに電気的に結合させたことを特
   徴とする特許請求の範囲第５項に記載の印刷装
   置。 １１ 二次トナー像を転写する手段が、第２回転
   スリーブと、該第２回転スリーブから転写を行わ
   せる手段とを具えており、前記第２回転スリーブ
   を、移動中の基体が印刷段を通過する際に、該移
   動基体に対して併置関係で二次トナー像を転写さ
   せるように配置したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の印刷装置。 １２ 前記スリーブの１つをベルト状としたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の印
   刷装置。 １３ 前記転写を行なう手段が、前記第２スリー
   ブと基体との間に電気的なバイアスを設定してス
   リーブから基体へ未定着トナーを有効に移すため
   の電界発生手段を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第１１項に記載の印刷装置。 １４ 或る印刷段によつて形成された前記刷り物
   の濃度を検知し、かつ前記印刷段における転写パ
   ラメータの少なくとも１つを制御する信号を発生
   させて、前記濃度を予定値に維持せしめるための
   濃度検知手段を設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の印刷装置。 １５ 細長形の基体に合成カラー像を印刷する方
   法であつて、これらのカラー像を前記基体に沿つ
   て離間させて繰返し形成し、かつ各カラー像を異
   なる色の複数個の刷り物で構成する合成カラー像
   の印刷方法が： Ａ 複数個の印刷段を設け、これらの各印刷段を
   異なる色の刷り物を形成すべく配置する工程
   と； Ｂ 各印刷段に電子写真材料製のマスタースリー
   ブを設け、該スリーブを絶えず回転させると共
   に、基体を印刷段を経て同時に移動させ、スリ
   ーブの周辺速度を基体の線型速度と同じとし、
   各マスタースリーブには前記刷り物として再生
   し得る半永久的に定着させた誘電性の異なるト
   ナー像を保有させ、各印刷段におけるマスター
   スリーブの大きさ及び構造をすべての印刷段に
   おけるマスタースリーブのものと同一とする工
   程と； Ｃ 各印刷段にて前記各マスタースリーブの回転
   中に該マスタースリーブにおける前記定着トナ
   ー像の上に二次の未定着トナー像を形成する工
   程と； Ｄ 基体が前記各印刷段を順次通過する際に、該
   基体の表面に各マスタースリーブから前記二次
   の未定着トナー像を転写する工程と； Ｅ 基体が移動して、該基体がつぎの印刷段に達
   する以前に前記基体に転写された各未定着トナ
   ー像を定着させる工程と； Ｆ 各印刷段にて前記Ｃ，Ｄ及びＥの工程を繰返
   すことにより、第１印刷段後の各印刷段からの
   刷り物を位置合わせして重畳させて前記基体に
   順次供給する工程； とを具えることを特徴とする印刷方法。 １６ 二次の未定着トナー像を前記マスタースリ
   ーブから前記基体に直接転写することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１５項に記載の印刷方法。 １７ 二次の未定着トナー像を前記マスタースリ
   ーブから転写媒介物としての第２スリーブに転写
   し、該第２スリーブから前記基体に直接転写する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１５項に記載
   の印刷方法。 １８ 前記基体に定着させたトナー像の濃度を該
   トナー像の定着後に測定し、この測定値を用いて
   転写処理を制御することを特徴とする特許請求の
   範囲第１５項に記載の印刷方法。 １９ 前記基体への転写を少なくとせ電気的な助
   力のもとで行なうことを特徴とする特許請求の範
   囲第１５項に記載の印刷方法。 ２０ マスタースリーブの使用に先立つて、或る
   パターンをデジタル化し、このデジタル情報を記
   憶装置に記憶させ、該記憶装置からのデシタル情
   報でレーザビームを変調させて、該変調レーザビ
   ームにより前記マスタースリーブに前記パターン
   の情報を書込み、ついで該マスタースリーブにト
   ナーを付着させ、このトナー付着により現像され
   た像を定着させることにより前記マスタースリー
   ブにおける像を形成することを特徴とする特許請
   求の範囲第１５項に記載の印刷方法。