JPH0355280A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、版を用いる印刷に適した画像形成方法に関す
る． ［従来の技術］ 多量印刷に適した印刷技術としては、従来から平版印刷
法、凸版印刷法やグラビヤ印刷法などが用いられている
。これらの方法では一般に、版上べのインクの転写量を
調整するために連続して設けられた幾本かのロール表面
にインクを塗布し、インクの厚みが十分薄くなったとこ
ろでインクを版に塗布する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような方法では、多数のインキングローラが必要
で、装置が大型化し、またローラのメンテナンスが複雑
であった。

このような問題を解決するために本出願人は、インクに
電圧を印加してインクの付着性を変化させて印刷を行う
印刷方法を既に出願した（特願昭６３−１２６１７号）
． この方法は比較的簡単な機構で多量印刷ができ、かつ保
守整備も簡単であるという利点を有するが、上記従来技
術同様基本的に粘稠状のインクを用いているため、イン
クを印刷機に補給する際にインクの取扱いが不便であっ
たり、インクで衣服や手などが汚れることが多々あった
。またインクを補給したまま長時間放置しておくと、イ
ンクが乾燥して印刷を再開することができなくなったり
し、印刷機のメンテナンスが非常に面倒であった。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、装置を小
型化でき、装置のメインテナンスをあまり必要とせず、
かつインクの取扱いが容易で作業性が良く、環境衛生的
にも問題が少なく長時間放置してもインクの保存性が良
いために直に印刷を再開できる画像記録方法を提供する
ことを目的とする。

また本発明は、溶剤の蒸発により乾燥するタイプや酸化
重合乾燥タイプのインクのように乾燥に数時間もかかる
ことなく、浸透乾燥タイプのインクのように金属やプラ
スチック等には印刷できないといった制限もない画像形
成方法を提供することも目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、室温で実質的に非付着性の固体インクで、加
熱により溶融軟化して付着性を生じ、かつ電圧印加によ
り印加された電圧の極性に応じて付着性の変化するイン
クを加熱溶融する工程と、溶融軟化した該インクを溶融
状態に保ったまま一対の電極間に供給する工程と、該イ
ンクを溶融状態に保ったまま、該一対の電極間に電圧を
印加し、該一対の電極のいずれか一方の電極上に該イン
クを優勢に付着させる工程とを有することを特徴とする
画像形成方法である． 以下本発明につき詳細に説明するが、特に断わらない限
りｒ部」、「％」は重量基準とする。

まず本発明に用いるインクについて説明する。

本発明では常温（通常２０℃〜３０゜Ｃ）で固体で、溶
融軟化温度が環球法（Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ２５３１）で４
０゜Ｃ〜１５０℃、さらには５０℃〜１２０℃であるイ
ンクが好ましく用いられる。固体のときには粉末状であ
ると取扱いが便利でよい。

本発明に好適に用いられるインクは、常温で固体で、軟
化点が４０℃以上であり、電気分解によりガスを発生す
る、極性のある固体状アルコール、例えば分子量１００
０以上のポリエチレングリコール等の多価アルコール等
の媒体、あるいはこれに水やアルコール等を適宜加えた
媒体等を溶媒として含有する。ただし媒体自体は常温で
液体であっても、次に述べるような他の戒分の添加によ
りインク全体として常温で固体状でありかつ実質的に非
付着性で、加熱により軟化して付着性を生じるものであ
れば、媒体として本発明に使用できる．また導電性を持
たせるために、必要に応じて塩化カリウムや塩化ナトリ
ウム等の電解質を上記媒体に加える。

インクには溶融時の粘度や凝集力を上昇させるため、お
よび常温での非付着性を向上させるために無機あるいは
有機の微粒子を含有させる。この微粒子はインクの切れ
を良くし、解像度を向上させる働きもする。

またインク溶融時において上記媒体に溶解性または膨潤
性のある有機高分子成分をインクに添加しても良い。こ
の成分はインクに凝集力を持たせると同時にインクの付
着性を高め、インクの転写効率を高め、さらにインク画
像の被記録体上での定着性を向上させる。

上記組成に加えて適宜着色剤を選択して混合すれば本発
明のインクが得られる。

本発明のインクには、この他に、増粘剤、減粘剤、界面
活性剤等の添加物を加えてもよい。

なお上記微粒子としては、加温時に溶融状態の媒体を保
持できる膨潤性微粒子が好ましい。このような膨潤性微
粒子としては　例えばＮａ−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−テニ才ラ
イト、Ｎａ〜テトラシリシックマイカやＬｉ−テニオラ
イト等のフッ化雲母、合成雲母、シリカおよびこれらの
有機変性タイプなどがある． 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ＩＯμｍ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
を含有させることができる。インクが着色材を含有する
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。

加熱により溶融軟化し、付着性を生じたインクが、電圧
印加により非付着性に変化するメカニズムは次のように
考えられる． すなわち、電圧印加による通電により、一方の電極近傍
でインクが電気分解してガスを発生し、このガスにより
インクが電極に付着しなくなるというメカニズムである
。

インクの電気抵抗は、低い方が良く、体積抵抗を１０ｌ
ＩΩ・ｃｍ以下にすることが好ましい。体積抵抗が１０
’Ω・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ってしまう。

インクが加熱され溶融したとき、インクが水やアルコー
ルのような低粘度の液体状では凝集力が弱く、電圧が印
加されたときに好適な付着性が得られない。

本発明に用いるインクは、インクが溶融状態で、例えば
鉛直方向に立てた白金メッキステンＩノス板に１ｍｍ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
金メッ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。また同様に溶融状態のときに、２枚の
白金メッ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
メッ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。

インクを加熱溶融するには、インクを溶融温度以上に加
熱できるものであれば、゛公知の如何なる手段も利用で
きる。

溶融状態のインクを一対の電極間に供給するには、印刷
に通常用いられているようなロールを利用すると、連続
的に、かつ均一な厚みで電極上にインクを塗布できるの
で好ましいが、これに限定されるものではない． インクを溶融状態に保つには、ヒータ等公知の加熱手段
および／または断熱材等公知の保温手段を利用する。

一対の電極のいずれか一方の電極上に該インクを優勢に
付着させるには、電極間に供給されたインクに、電源に
より電圧をかければ良い。

［実施例］ ポリエチレングリコール　　　　　　　　５０ｇ（平均
分子量３０００） ヨウ化ナトリウム　　　　　　　　　　　　　５ｇカー
ボンブラック　　　　　　　　　　　　５ｇ有機変性ベ
ントナイト　　　　　　　　　２５ｇ上記材科をヒート
ロールにて溶融混合分散し、冷却して固体インクを得た
。

このインクの溶融軟化温度を環球法により測定したとこ
ろ、５５℃であった。

第１図に示す装置を用いて画像形戊な行った。

まず上記固体インクＵを棒状に或形してインクケースｌ
３に納め、このインクを、スプリング１４により適当な
押し圧をかけて、内部に加熱手段を有するロール１に接
触させた．インクの形状は棒状に限られず、また押し圧
をかける手段もスプリングに限定されない。

ロール１の表面はインクの溶融温度以上、具体的には６
０℃に設定し、これに接したインクは溶融して矢印Ｇ方
向に回転するロールｌ上に塗工された。

次に、内部に加熱手段を持ち、そわぞれ矢印Ｆ及びＥ方
向に回転するロール２及び３上にインクを軟化した状態
で順次塗工した。

ロールｌ〜３のそれぞれの間のギャップを適宜設定する
ことによりインクの塗工厚が規定され、インキングロー
ル４上に適切な均一の厚さのインクが塗布される。

インキングロール４の表面（円筒面）上には、所定の電
気抵抗（１０Ωａｍ）を有する導電性ゴム４ｌをコーテ
ィングした。またその表面は平滑面であってもよいが、
インクの搬送、担持性をより高めるために適度に粗面化
されていてもよい。ここでは凹凸の最大高さがｌＯμｍ
程度の表面性とした。

次にインキングロール４のインク層は矢印八方向に回転
し、版胴５上に形威された版に接する。

この版はインクを付着させる部分と付着させない部分と
を通電特性（電気抵抗）の差異により形戊している。こ
こでは版の基材５１として銅を用いたが、導電性の高い
アルミニウム等の金属を使用してもよい。基材５ｌ上に
は画像パターンに対応したホトレジスト用樹脂で非導電
パターン５２が形成してある。レジスト層５２の厚みは
ほぼ１７μｍとした。

本発明では、このような版に限らず画像パターンが電気
抵抗の差として出てくるものであればよく、例えばＰＳ
版等も使用できる。

版胴５とインキングロール４との間に電圧を印加するこ
とにより、版の導電性の部分に接触したインクの付着性
が変化する。導電部分では、インクに電流が流れ、版胴
５に対する付着性が低下する。一方ホトレジスト部（非
導電部）では電流がほとんど流れないため付着性に変化
は起きない。

このため導電部分に対応したインクは版胴５には付着せ
ず、インキングロールに付着し、非導電パターンに対応
したインクの一部は版胴５に付着する。

電源４２の電圧は実用的にはｌＯ〜ＩＯＯＶ、更には５
〜５０Ｖの直流電圧が好ましい。印加電圧の極性は使用
するインクの特性（陰陽どちらの極で通電による反応が
起き、付着性が低下するか）に応じて決めれば良い。

ここでは版胴５を陰極、インキングロール４を陽極とし
、ロールの回転軸に３０Ｖの電圧を印加した。このよう
にロールを電極として用いることで電極部材を新たに設
ける必要がなくなる。

インキングロール上に形成されるインク層の厚さは、イ
ンキングロール４とロール３とのギャップの大きさ、イ
ンクの流動性ないし粘度、インキングロールの回転速度
あるいはその表面の材質ないし粗面度等により異なるが
、インキングロール４が版胴５に対向するインク転写位
置において、概０、００１〜１　ｍｍであることが好ま
しい。０．００１　ｍｍ未満ではインキングロール上に
均一なインク層を形成するのが困難であり、１ｍｍを超
えると、インク層の表層（版胴５に接触する側の層）を
均一な周速としつつ、インク層を搬送することが困難と
なり、またインキングロール４と版胴５との通電も容易
でなくなる。

ここでは上記インク層の厚さは０．０１ｍｍとした。

次に版胴５上のインクを、版胴５と圧接しつつ矢印Ｃ方
向に回転するブランケット胴６に転写し、更にブランケ
ット胴６上のインク画像を、ブランケット胴６とこれに
圧接しつつ矢印Ｄ方向に回転する圧胴７との間を通過す
る紙、布、金属シート等の被記録体８上に転写して、被
記録体８上に画像を形成する。ここでは普通紙に画像を
形成した。

場合によってはブランケット胴６を設けずに版胴５上の
インク画像を直接被記録体８に転写しても良い。

被記録体にインクを付着させるまではインクを溶融状態
に保つ。そのために、ここではロール１〜３、インキン
グロール４、版胴５およびブランケット胴６には加熱手
段として電気ヒータを内蔵させた。被記録体に転写され
た後、インクは加熱されないので固体状に戻り、速やか
に定着した。

［発明の効果］ 本発明により、従来の印刷技術における耐刷性と同等レ
ベルで、メンテナンスが簡易な装置を用いて高品質の印
刷物を多量に複製することができ、かつ特別な定着工程
なしに極めて短時間に十分な定着画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で用いた装置の模式的断面図である。 １〜３・ヒートロール ４　インキングロール　５：版胴 ６：ブランケット胴　　７；圧胴 被記録体 インク層 スプリング 電源 非導電性パターン ｌ１； １３ ４ｌ： ５１： ８ｌ 固体インク インクホルダー 導電性ゴム 版基材 インク画像

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）室温で実質的に非付着性の固体インクで、加熱に
   より溶融軟化して付着性を生じ、かつ電圧印加により印
   加された電圧の極性に応じて付着性の変化するインクを
   加熱溶融する工程と、 溶融軟化した該インクを溶融状態に保ったまま一対の電
   極間に供給する工程と、 該インクを溶融状態に保ったまま、該一対の電極間に電
   圧を印加し、該一対の電極のいずれか一方の電極上に該
   インクを優勢に付着させる工程とを有することを特徴と
   する画像形成方法。
2. （２）前記インクが、溶融軟化温度が５０℃以上１２０
   ℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. （３）前記インクが固体のときには粉末状であることを
   特徴とする請求項１または２に記載の方法。