JP2023003717A - 画像形成方法及び画像形成システム - Google Patents
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Abstract
【課題】粉末を用いて基材に画像を形成するときに、画像ノイズの要因となる、余剰な粉末を除去することができる、画像形成方法を提供する。【解決手段】粉末を用いて、基材に画像を形成する画像形成方法を、基材の画像を形成する面に、保護材を付着させる工程と、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する工程と、保護材を付着させる工程の後に、付着層に粉末を付着させる工程と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を、保護材から除去する工程と、を有する構成とする。【選択図】図2
Description
本発明は、粉末を用いて、基材に画像を形成する、画像形成方法及び画像形成システムに関する。
近年、オンデマンド印刷市場において、特色印刷、高付加価値印刷の需要が高まっている。中でもメタリック印刷等の加飾印刷に関する要望は特に大きく、多種多様な検討が行われている。
加飾印刷の方法の一つとして、基材の上にインクやトナーで画像を形成し、その画像にのみ粉末を付着させる方法が知られている。
しかしながら、画像に粉末を付着させる方法では、画像の存在しない背景部に粉末が付着してしまうことがある。本来は、画像部のみに粉末を供給して所望の外観を付与したいため、このような背景部に付着した粉末は、余剰な粉末である。これらの余剰な粉末は、背景部の粉末汚れとして、画像ノイズとして視認されてしまう。
また、特許文献1には、被記録体の表面にインクを着弾し、インクが乾燥する前に粉末を塗布し、熱定着させる方法が提案されている、そして、この特許文献1では、インクに付着しなかった粉末を排除する排除部を設けて、この排除部(例えば、ブラシやエアブロー)によって、不要な粉末を排除している。
このような排除部を設ければ、粉末汚れによる画像ノイズの要因となる、背景部に付着した余剰な粉末を、あらかた排除することができる。
このような排除部を設ければ、粉末汚れによる画像ノイズの要因となる、背景部に付着した余剰な粉末を、あらかた排除することができる。
しかしながら、特許文献1に提案されている方法のように、基材(被記録体、紙など)の表面から余剰な粉末を排除する方法では、全ての粉末を排除することが難しかった。
また、排除部が基材に接触したり、排除部が基材の表面に押し込む力を作用させることによって、基材(紙)の繊維に粉末が侵入したり、基材の表面の凹部に粉末が押し込まれたりすることになり、これらの粉末が排除不可能となる。
また、排除部が基材に接触したり、排除部が基材の表面に押し込む力を作用させることによって、基材(紙)の繊維に粉末が侵入したり、基材の表面の凹部に粉末が押し込まれたりすることになり、これらの粉末が排除不可能となる。
図10A及び図10Bは、基材の繊維に粉末が侵入した状態を示す写真である。
図10A及び図10Bに示すように、基材の繊維に粉末が侵入しており、それぞれの写真の特に〇で囲っている箇所では、比較的大きい粉末が侵入しているので、画像ノイズが増大すると考えられる。
図10A及び図10Bに示すように、基材の繊維に粉末が侵入しており、それぞれの写真の特に〇で囲っている箇所では、比較的大きい粉末が侵入しているので、画像ノイズが増大すると考えられる。
また、基材の表面に接触する力を作用させるためには、基材の表面の凹凸に排除部を密着させる必要があるが、高い圧力で排除部が密着すると、基材の表面にダメージを与えてしまうことがある。
上述した問題の解決のために、本発明においては、粉末を用いて基材に画像を形成するときに、画像ノイズの要因となる、余剰な粉末を除去することができる、画像形成方法及び画像形成システムを提供するものである。
本発明の画像形成方法は、粉末を用いて、基材に画像を形成する画像形成方法である。
そして、本発明の画像形成方法は、基材の画像を形成する面に、保護材を付着させる工程と、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する工程と、保護材を付着させる工程の後に、付着層に粉末を付着させる工程と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を、保護材から除去する工程と、を有する。
そして、本発明の画像形成方法は、基材の画像を形成する面に、保護材を付着させる工程と、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する工程と、保護材を付着させる工程の後に、付着層に粉末を付着させる工程と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を、保護材から除去する工程と、を有する。
本発明の画像形成システムは、粉末を用いて、基材に画像を形成する画像形成システムである。
そして、本発明の画像形成システムは、基材の画像を形成する面に、保護材を付着させる保護材付着装置と、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する付着層形成装置と、付着層に粉末を付着させて粉末像を形成する粉末像形成装置と、を備える。
さらに、粉末像形成装置が、付着層に粉末を付着させる粉末供給部と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去する清掃部と、を有する。
そして、本発明の画像形成システムは、基材の画像を形成する面に、保護材を付着させる保護材付着装置と、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する付着層形成装置と、付着層に粉末を付着させて粉末像を形成する粉末像形成装置と、を備える。
さらに、粉末像形成装置が、付着層に粉末を付着させる粉末供給部と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去する清掃部と、を有する。
本発明の画像形成方法によれば、付着層のない部分の基材が保護材で保護されており、余剰の粉末が、基材に直接付着することがなく、保護材に付着するので、基材に余剰粉末が侵入することを防ぐ。そして、保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去するので、余剰の粉末を確実に除去することが可能になる。
本発明の画像形成システムによれば、余剰の粉末が基材に直接付着せず、保護材に付着するようにすることができる。さらに、粉末供給部で粉末を付着させた後に、清掃部によって保護材に付着した余剰の粉末を除去することができる。
本発明の画像形成方法は、粉末を用いて、基材に画像を形成する画像形成方法である。
そして、本発明の画像形成方法は、基材の画像を形成する面に、保護材を付着させる工程と、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する工程と、保護材を付着させる工程の後に、付着層に粉末を付着させる工程と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を、保護材から除去する工程と、を有する。
そして、本発明の画像形成方法は、基材の画像を形成する面に、保護材を付着させる工程と、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する工程と、保護材を付着させる工程の後に、付着層に粉末を付着させる工程と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を、保護材から除去する工程と、を有する。
本発明の画像形成システムは、粉末を用いて、基材に画像を形成する画像形成システムである。
そして、本発明の画像形成システムは、基材の画像を形成する面に、保護材を付着させる保護材付着装置と、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する付着層形成装置と、付着層に粉末を付着させて粉末像を形成する粉末像形成装置と、を備える。
さらに、粉末像形成装置が、付着層に粉末を付着させる粉末供給部と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去する清掃部と、を有する。
そして、本発明の画像形成システムは、基材の画像を形成する面に、保護材を付着させる保護材付着装置と、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する付着層形成装置と、付着層に粉末を付着させて粉末像を形成する粉末像形成装置と、を備える。
さらに、粉末像形成装置が、付着層に粉末を付着させる粉末供給部と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去する清掃部と、を有する。
(基材)
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムにおいて、基材は、画像が記録される被記録体となるものである。
基材には、紙や樹脂フィルム等を使用することができる。
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムにおいて、基材は、画像が記録される被記録体となるものである。
基材には、紙や樹脂フィルム等を使用することができる。
また、本発明では、保護材によって基材に粉末が付着することを防止して、基材の繊維に粉末が侵入したことによる背景部画像ノイズの発生を防止できる。
従って、本発明によれば、粉末が侵入しやすい基材、例えば、コート処理がされていない、繊維が表出した、上質紙又はファンシーペーパーを使用しても、背景部画像ノイズのない画像が得られる。
従って、本発明によれば、粉末が侵入しやすい基材、例えば、コート処理がされていない、繊維が表出した、上質紙又はファンシーペーパーを使用しても、背景部画像ノイズのない画像が得られる。
(保護材)
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムに係る、保護材としては、基材に付着し、背景部の基材を保護するものであればよく、種々のものを使用することができる。
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムに係る、保護材としては、基材に付着し、背景部の基材を保護するものであればよく、種々のものを使用することができる。
なお、基材への保護材の付着力は、粉末像形成装置の清掃部が作用する力よりも大きければよい。即ち、清掃部が作用する力によって、基材から保護材が剥離されなければよい。保護材が剥離されてしまうと、保護材が剥離されて露出した基材に粉末が付着して、背景部ノイズとなってしまうため、これを防ぐためである。
また、保護材は、付着層に粉末を付着させる工程における加熱によって、変質、変形されないことが好ましい。
付着層に粉末を付着させる工程において、付着層(熱溶融材料、トナー)は、加熱されることによって付着力が発現した状態で、粉末と接触している。このとき、保護材も同様に加熱され、粉末と接触している。保護材が熱可塑性材料であって、粉末付着工程での加熱温度で軟化や溶融していると、変質して粉末との付着力が高くなったり、表面が変形して粉末と密着したりすることにより、保護材に粉末が付着し、固定してしまう恐れがある。保護材に粉末が付着すると、背景部画像ノイズになってしまう。粉末付着工程で保護材の表面を変質、変形させないために、保護材の溶融温度Thが、付着層の溶融温度Tfよりも高い、保護材を用いることが好ましい。そして、加熱工程では、基材の温度を、付着層の溶融温度Tfよりも高く、保護材の溶融温度Thよりも低い温度に調整し、付着層を選択的に溶融させれば、残留した粉末が保護材に強固に付着されて背景部画像ノイズとなることを防止できる。
付着層に粉末を付着させる工程において、付着層(熱溶融材料、トナー)は、加熱されることによって付着力が発現した状態で、粉末と接触している。このとき、保護材も同様に加熱され、粉末と接触している。保護材が熱可塑性材料であって、粉末付着工程での加熱温度で軟化や溶融していると、変質して粉末との付着力が高くなったり、表面が変形して粉末と密着したりすることにより、保護材に粉末が付着し、固定してしまう恐れがある。保護材に粉末が付着すると、背景部画像ノイズになってしまう。粉末付着工程で保護材の表面を変質、変形させないために、保護材の溶融温度Thが、付着層の溶融温度Tfよりも高い、保護材を用いることが好ましい。そして、加熱工程では、基材の温度を、付着層の溶融温度Tfよりも高く、保護材の溶融温度Thよりも低い温度に調整し、付着層を選択的に溶融させれば、残留した粉末が保護材に強固に付着されて背景部画像ノイズとなることを防止できる。
保護材の一形態として、例えば、シート状の保護材が挙げられる。このシート状の保護材を使用して、基材に接着することができる。
また、シート状基材層に接着層が積層されたフィルムであって、その接着層の接着力によって基材に付着して保護材として作用するものでもよい。
シート状の保護材は、金箔フィルムなどの有色のフィルムでもよいが、透明又は半透明である方が、基材の外観を損ねることがなく好ましい。例えば、透明箔やラミネートフィルムを用いることができる。
シート状の保護材は、基材の画像を形成する面の全体に付着させることが可能である。
また、シート状基材層に接着層が積層されたフィルムであって、その接着層の接着力によって基材に付着して保護材として作用するものでもよい。
シート状の保護材は、金箔フィルムなどの有色のフィルムでもよいが、透明又は半透明である方が、基材の外観を損ねることがなく好ましい。例えば、透明箔やラミネートフィルムを用いることができる。
シート状の保護材は、基材の画像を形成する面の全体に付着させることが可能である。
また、保護材の他の形態として、保護材を基材に供給し、保護材を硬化させることによって、保護材を基材に接着してもよい。
このような保護材としては、例えば、電子写真方式のトナーであって、電子写真プロセスによって基材に供給された後に加熱加圧され、冷却と共に硬化し、基材に定着するものや、紫外線硬化型のインクであって、基材に供給された後に紫外線の照射によって硬化し、基材に付着するもの、熱硬化型のインクであって、基材に供給された後に加熱によって硬化し、基材に付着するもの、等を用いることができる。
上記のトナー、インクのいずれの保護材も、カラートナー、カラーインクなど有色であってもよいが、透明又は半透明である方が、基材の外観を損ねることがなく好ましいことは、フィルムの場合と同じである。例えば、クリアトナー(透明なトナー)やクリアインク、クリアニスを用いることができる。
上記のトナー、インク等の保護材は、基材の画像を形成する面において、面の一部の領域に付着させることも、面の全体に付着させることも、いずれも可能である。
このような保護材としては、例えば、電子写真方式のトナーであって、電子写真プロセスによって基材に供給された後に加熱加圧され、冷却と共に硬化し、基材に定着するものや、紫外線硬化型のインクであって、基材に供給された後に紫外線の照射によって硬化し、基材に付着するもの、熱硬化型のインクであって、基材に供給された後に加熱によって硬化し、基材に付着するもの、等を用いることができる。
上記のトナー、インクのいずれの保護材も、カラートナー、カラーインクなど有色であってもよいが、透明又は半透明である方が、基材の外観を損ねることがなく好ましいことは、フィルムの場合と同じである。例えば、クリアトナー(透明なトナー)やクリアインク、クリアニスを用いることができる。
上記のトナー、インク等の保護材は、基材の画像を形成する面において、面の一部の領域に付着させることも、面の全体に付着させることも、いずれも可能である。
保護材を基材の画像を形成する面の全体に付着させた場合には、背景部の全体を保護材で保護して、全面で確実に背景部画像ノイズを防止できる。
上記の例に限らず、基材に付着し、粉末像形成装置の清掃部による作用から、基材を保護できる材料であれば、保護材として使用することが可能である。
(付着層)
付着層は、基材の上で粉末を固定するものである。
付着層の材料としては、例えば、トナーを用いることができる。そして、例えば、トナーを基材の上に形成してから、加熱することにより、トナーが軟化又は溶融して、粉体が軟化又は溶融したトナーに付着する。
なお、付着層としては、温度や光照射によって硬化し、粉末を固定できるものであればよく、トナーには限定されない。
付着層は、基材の上で粉末を固定するものである。
付着層の材料としては、例えば、トナーを用いることができる。そして、例えば、トナーを基材の上に形成してから、加熱することにより、トナーが軟化又は溶融して、粉体が軟化又は溶融したトナーに付着する。
なお、付着層としては、温度や光照射によって硬化し、粉末を固定できるものであればよく、トナーには限定されない。
(粉末)
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムでは、粉末を用いて、その粉末により構成された画像を形成する。
本発明において、使用する粉末は、その粉末によって画像を形成することが可能になるような、特性を有する粉末である。このような粉末の特性としては、例えば、前述したメタリック印刷を行うために金属光沢を発現する特性等が挙げられる。
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムでは、粉末を用いて、その粉末により構成された画像を形成する。
本発明において、使用する粉末は、その粉末によって画像を形成することが可能になるような、特性を有する粉末である。このような粉末の特性としては、例えば、前述したメタリック印刷を行うために金属光沢を発現する特性等が挙げられる。
金属光沢を発現する特性を有する粉末としては、例えば、金属粉を含む粉末等の光輝性顔料の粉末が挙げられる。そして、金属粉には、例えば、アルミニウム、銀、白金、クロム、ニッケル、ロジウム、鉄、金、銅等の金属が含まれている。
粉末は、合成品であってもよいし、市販品であってもよい。
粉末は、例えば、粉体粒子が集合したものにより、構成されている。
粉体粒子の例には、金属粒子、樹脂粒子、磁性粒子、及び非磁性粒子等が含まれる。
また、粉体粒子は、異なる2種以上の材料からなるものであってもよい。
そして、粉末は、異なる二種以上の粉体粒子の混合品であってもよい。
粉末は、例えば、粉体粒子が集合したものにより、構成されている。
粉体粒子の例には、金属粒子、樹脂粒子、磁性粒子、及び非磁性粒子等が含まれる。
また、粉体粒子は、異なる2種以上の材料からなるものであってもよい。
そして、粉末は、異なる二種以上の粉体粒子の混合品であってもよい。
粉末を構成する粉体粒子は、被覆されていてもよい。例えば、金属粒子が、当該金属とは異なる金属、金属酸化物又は樹脂等で被覆されたものでもよいし、樹脂又はガラス等の表面を金属又は金属酸化物等で被覆したものでもよい。
また、金属粒子は金属酸化物粒子であってもよく、さらに金属酸化物粒子が、当該金属酸化物とは異なる金属酸化物、金属又は樹脂等で被覆されたものであってもよい。
また、金属粒子は、金属又は金属酸化物を板状に延展させて粉砕したもの、それを種々の材料で被覆したもの、あるいは、フィルム又はガラスに金属又は金属酸化物を蒸着又は湿式コーティングしたものでもよい。
また、金属粒子は金属酸化物粒子であってもよく、さらに金属酸化物粒子が、当該金属酸化物とは異なる金属酸化物、金属又は樹脂等で被覆されたものであってもよい。
また、金属粒子は、金属又は金属酸化物を板状に延展させて粉砕したもの、それを種々の材料で被覆したもの、あるいは、フィルム又はガラスに金属又は金属酸化物を蒸着又は湿式コーティングしたものでもよい。
なお、本発明において使用する粉末は、トナーとは異なる。トナーは、帯電性を持つプラスチック粒子に色粒子を付着させたものである。
また、特に、粉末の金属光沢を発現する特性を利用して、粉末による画像を形成する場合、粉末が真球ではない形状(非球形)を有していることが好ましい。
そして、非球形の粉末は、扁平な粒子形状を有することが、トナー層等の付着層の表面に沿って非球形の粉末を配向させて付着させる観点から、好ましい。非球形の粉末の「扁平な粒子形状」とは、非球形の粉末の粒子における最大長さを長径、当該長径に直交する方向における最大長さを短径、上記長径に直交する方向の最少長さを厚み、とするときに、厚みに対する短径の比率が3以上である形状であること、を言う。
非球形の粉末の厚みは、非球形の粉末の配向した付着による外観効果を十分に発現させる観点から、0.2~10μmであることが好ましく、0.2~5.0μmであることがより好ましい。厚みが小さすぎると、重なった粉末を回収することが難しく、付着層の表面に付着した非球形の粉末の長径の方向及び短径の方向を含む、非球形の粉末の平面方向が、付着層の表面方向に実質的に沿う、良好な配向状態が、十分に形成されないことがある。さらに、装置中で粉末が破壊され、粉末の大きさが変化することも生じる。逆に、厚みが大きすぎると、画像をこすった時に粉末が取れてしまうことがある。
また、非球形の粉末の長径及び短径の長さは、1~50μmであることが好ましく、15~50μmであることがより好ましい。長径及び短径が小さすぎると、ハンドリングが困難になることや人体への影響が懸念される。逆に、長径及び短径が大きすぎると、画像の解像度が低くなり、階調性の低い画像となる。
非球形の粉末の材料は、前述した画像を形成することが可能になるような特性を有していれば、特に限定されない。
そして、非球形の粉末は、扁平な粒子形状を有することが、トナー層等の付着層の表面に沿って非球形の粉末を配向させて付着させる観点から、好ましい。非球形の粉末の「扁平な粒子形状」とは、非球形の粉末の粒子における最大長さを長径、当該長径に直交する方向における最大長さを短径、上記長径に直交する方向の最少長さを厚み、とするときに、厚みに対する短径の比率が3以上である形状であること、を言う。
非球形の粉末の厚みは、非球形の粉末の配向した付着による外観効果を十分に発現させる観点から、0.2~10μmであることが好ましく、0.2~5.0μmであることがより好ましい。厚みが小さすぎると、重なった粉末を回収することが難しく、付着層の表面に付着した非球形の粉末の長径の方向及び短径の方向を含む、非球形の粉末の平面方向が、付着層の表面方向に実質的に沿う、良好な配向状態が、十分に形成されないことがある。さらに、装置中で粉末が破壊され、粉末の大きさが変化することも生じる。逆に、厚みが大きすぎると、画像をこすった時に粉末が取れてしまうことがある。
また、非球形の粉末の長径及び短径の長さは、1~50μmであることが好ましく、15~50μmであることがより好ましい。長径及び短径が小さすぎると、ハンドリングが困難になることや人体への影響が懸念される。逆に、長径及び短径が大きすぎると、画像の解像度が低くなり、階調性の低い画像となる。
非球形の粉末の材料は、前述した画像を形成することが可能になるような特性を有していれば、特に限定されない。
金属光沢を発現する特性を有する粉末の具体例には、サンシャインベビー クロムパウダー、オーロラパウダー、パールパウダー(いずれも株式会社GGコーポレーション製)、ICEGEL ミラーメタルパウダー(株式会社TAT製)、ピカエース MCシャインダスト 、エフェクトC(株式会社クラチ製、「ピカエース」は同社の登録商標)、PREGEL マジックパウダー、ミラーシリーズ(有限会社プリアンファ製、「PREGEL」は同社の登録商標)、Bonnailシャインパウダー(株式会社ケイズプランイング製、「BON NAIL」は同社の登録商標)、メタシャイン(日本板硝子株式会社製、「メタシャイン」は同社の登録商標)、エルジーneo(尾池工業株式会社製)が含まれる。
以上の説明は、金属光沢を発現する特性を有する粉末、即ち、光輝性顔料の粉末で説明したが、本発明は、光輝性顔料の粉末以外の、その他の粉末にも適用できる。
その他の粉末としては、例えば、画像に金属光沢以外の着色等の効果を与える粉末、具体的には、蛍光顔料の粉末やパール様光沢顔料の粉末が挙げられる。
また、画像に着色等の効果を与える粉末に限定されるものではなく、発色以外の機能を発現する、機能性粉末であってもよい。基材上の付着層に粉末を付着させる、あらゆる方法において、本発明の効果が発揮される。
一方で、光輝性顔料の粉末は、背景部に付着した時に、付着した粉末の個数が少量であっても光輝性により背景部の画像ノイズを認識しやすく、本発明がより好適に用いられる。
その他の粉末としては、例えば、画像に金属光沢以外の着色等の効果を与える粉末、具体的には、蛍光顔料の粉末やパール様光沢顔料の粉末が挙げられる。
また、画像に着色等の効果を与える粉末に限定されるものではなく、発色以外の機能を発現する、機能性粉末であってもよい。基材上の付着層に粉末を付着させる、あらゆる方法において、本発明の効果が発揮される。
一方で、光輝性顔料の粉末は、背景部に付着した時に、付着した粉末の個数が少量であっても光輝性により背景部の画像ノイズを認識しやすく、本発明がより好適に用いられる。
(保護材付着工程)
本発明の画像形成方法において、保護材を付着させる工程(保護材付着工程)では、例えば、保護材付着装置を使用して、基材に保護材を付着させる。
本発明の画像形成方法において、保護材付着工程は、付着層に粉末を付着させる工程(粉末像形成工程)よりも前に行われる。
本発明の画像形成方法において、保護材を付着させる工程(保護材付着工程)では、例えば、保護材付着装置を使用して、基材に保護材を付着させる。
本発明の画像形成方法において、保護材付着工程は、付着層に粉末を付着させる工程(粉末像形成工程)よりも前に行われる。
なお、保護材付着工程に先立って、粉末を用いた画像(粉末像)とは別の画像を、基材に形成する工程を行うことも可能である。別の画像としては、例えば、後述する実施例2の4色トナー画像、等が挙げられる。
このように、別の画像を基材に形成する工程を保護材付着工程に先立って行うことにより、別の画像を保護材で保護することができ、粉末像と別の画像とを組み合わせた付加価値の高い画像においても、背景部ノイズを防止できる。
このように、別の画像を基材に形成する工程を保護材付着工程に先立って行うことにより、別の画像を保護材で保護することができ、粉末像と別の画像とを組み合わせた付加価値の高い画像においても、背景部ノイズを防止できる。
(保護材付着装置)
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムに係る、保護材付着装置としては、保護材を基材に供給し、付着させることができる装置であれば、方法、方式を問わず、様々な構成の装置を使用することが可能である。
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムに係る、保護材付着装置としては、保護材を基材に供給し、付着させることができる装置であれば、方法、方式を問わず、様々な構成の装置を使用することが可能である。
(シート状保護材用の保護材付着装置)
シート状の保護材(例えば透明箔やラミネートフィルム)を付着させる保護材付着装置としては、例えば、ラミネーター装置を用いることができる。
シート状の保護材(例えば透明箔やラミネートフィルム)を付着させる保護材付着装置としては、例えば、ラミネーター装置を用いることができる。
図2は、ラミネーター装置の一形態の概略構成図を示す。
図2に示すラミネーター装置200は、ロール状のラミネートフィルム(保護材)41、ロール状のバックアップフィルム42、上ローラー43及び下ローラー44からなるローラー対、基材11及びフィルム41,42を移動させるローラー群、を備える。なお、図中45は、基材11及びフィルム41,42を支持する台を示している。
図2に示すラミネーター装置200は、ロール状のラミネートフィルム(保護材)41、ロール状のバックアップフィルム42、上ローラー43及び下ローラー44からなるローラー対、基材11及びフィルム41,42を移動させるローラー群、を備える。なお、図中45は、基材11及びフィルム41,42を支持する台を示している。
基材11は、図2中左から右に移動する。
ラミネートフィルム(保護材)41は、ロールからほどかれて、その後、上ローラー43によって基材11の上に供給される。
バックアップフィルム42は、ロールからほどかれて、その後、下ローラー44によって基材11の下に供給される。
ラミネートフィルム(保護材)41は、ロールからほどかれて、その後、上ローラー43によって基材11の上に供給される。
バックアップフィルム42は、ロールからほどかれて、その後、下ローラー44によって基材11の下に供給される。
そして、ローラー対の上ローラー43及び下ローラー44は、接触して加圧が可能な構成であり、これらのローラー43,44の接触部に、シート状の保護材41と基材11とを重ね合わせて通過させることで、保護材41の接着層により基材11に保護材41(12)が接着される。
また、接着層に熱可塑性材料を使用した保護材41を準備し、ローラー対43,44を加熱可能な装置とすることで、ローラー対43,44の接触部で加熱された接着層が軟化して基材11に付着し、ローラー対43,44の接触部を通過後に冷却と共に硬化することで、保護材12、接着層が基材11に付着するタイプが知られている。
また、接着層に熱可塑性材料を使用した保護材41を準備し、ローラー対43,44を加熱可能な装置とすることで、ローラー対43,44の接触部で加熱された接着層が軟化して基材11に付着し、ローラー対43,44の接触部を通過後に冷却と共に硬化することで、保護材12、接着層が基材11に付着するタイプが知られている。
なお、バックアップフィルム42は、ラミネートフィルム(保護材)41の接着層が、下ローラー44等のローラー群に付着することを防ぐためのフィルムである。
そして、バックアップフィルム42は、図2のラミネーター装置200の右方の図示しない部分において、基材11から剥離される。
バックアップフィルム42が基材11から剥離されることにより、保護材41(12)が接着された基材11が得られる。
そして、バックアップフィルム42は、図2のラミネーター装置200の右方の図示しない部分において、基材11から剥離される。
バックアップフィルム42が基材11から剥離されることにより、保護材41(12)が接着された基材11が得られる。
上記のラミネーター装置200の説明では、加熱・加圧するローラー対43,44で大面積に保護材41(12)を付着させる例で説明したが、この限りではない。
加圧のみで保護材の接着層を基材に密着させる装置であってもよいし、入力信号に応じて加熱が可能なサーマルヘッドを備え、基材の必要な部分のみを加熱して選択的に保護材を付着させる装置であってもよい。
加圧のみで保護材の接着層を基材に密着させる装置であってもよいし、入力信号に応じて加熱が可能なサーマルヘッドを備え、基材の必要な部分のみを加熱して選択的に保護材を付着させる装置であってもよい。
(インクやニス等の保護材用の保護材付着装置)
例えば、クリアインクやクリアニス等の保護材を基材に付着させる装置として、インクジェット装置を用いることができる。
インクジェット装置では、インクジェットヘッドが基材に対して微小なギャップをもって配置され、入力信号に応じて、インク(ニス)液滴を基材に着弾する。
着弾したインクは、冷却や光照射によって硬化する。
紫外線硬化式のインク(ニス)であれば、着弾後にインク(ニス)に紫外線を照射するUV光源を備え、紫外線の照射によってインク(ニス)が硬化する。
例えば、クリアインクやクリアニス等の保護材を基材に付着させる装置として、インクジェット装置を用いることができる。
インクジェット装置では、インクジェットヘッドが基材に対して微小なギャップをもって配置され、入力信号に応じて、インク(ニス)液滴を基材に着弾する。
着弾したインクは、冷却や光照射によって硬化する。
紫外線硬化式のインク(ニス)であれば、着弾後にインク(ニス)に紫外線を照射するUV光源を備え、紫外線の照射によってインク(ニス)が硬化する。
インクジェット装置を用いることで、インクやニス等の保護材を、基材の画像を形成する面に対して、面の一部の領域に形成することも、面の全体に形成することも、いずれも可能である。
(付着層形成工程)
本発明の画像形成方法において、付着層を形成する工程(付着層形成工程)では、例えば、付着層形成装置を用いて、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層、例えば、前述したトナー等を形成する。
この付着層を形成する工程(付着層形成工程)では、基材のみ、基材に付着した保護材のみ、基材及び基材に付着した保護材、のいずれかに、付着層を形成する。
本発明の画像形成方法において、付着層を形成する工程(付着層形成工程)では、例えば、付着層形成装置を用いて、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層、例えば、前述したトナー等を形成する。
この付着層を形成する工程(付着層形成工程)では、基材のみ、基材に付着した保護材のみ、基材及び基材に付着した保護材、のいずれかに、付着層を形成する。
保護材付着工程において保護材を基材の画像を形成する面の全体に形成する場合には、保護材付着工程の後に、基材に付着した保護材のみに、付着層を形成する。
保護材付着工程において保護材を基材の画像を形成する面の一部に形成する場合には、付着層形成工程を、保護材付着工程の前に行うことも、保護材付着工程の後に行うことも可能であり、基材のみに、あるいは、基材及び基材に付着した保護材に、付着層を形成する。そして、この場合には、保護材及び付着層を、互いに重ならないようにそれぞれ基材に形成するか、あるいは、保護材及び付着層のうちの先に形成したものに一部が重なるように、後で形成するものを基材から先に形成したものにわたって形成する。
保護材付着工程において保護材を基材の画像を形成する面の一部に形成する場合には、付着層形成工程を、保護材付着工程の前に行うことも、保護材付着工程の後に行うことも可能であり、基材のみに、あるいは、基材及び基材に付着した保護材に、付着層を形成する。そして、この場合には、保護材及び付着層を、互いに重ならないようにそれぞれ基材に形成するか、あるいは、保護材及び付着層のうちの先に形成したものに一部が重なるように、後で形成するものを基材から先に形成したものにわたって形成する。
そして、保護材及び付着層を、互いに重ならないようにそれぞれ基材に形成する場合には、保護材と付着層との間に基材が露出する空隙がなるべく生じないように制御して、保護材及び付着層をそれぞれ形成する。基材が露出する空隙が生じると、露出した基材に粉末が付着するおそれがある。
また、保護材及び付着層のうちの先に形成したものに一部が重なるように、後で形成するものを基材から先に形成したものにわたって形成した場合には、保護材と付着層との間に基材が露出する空隙が生じることがない。
また、保護材及び付着層のうちの先に形成したものに一部が重なるように、後で形成するものを基材から先に形成したものにわたって形成した場合には、保護材と付着層との間に基材が露出する空隙が生じることがない。
付着層を形成する工程(付着層形成工程)は、例えば、電子写真方式を採用して、実行することができる。
(付着層形成装置)
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムに係る、付着層形成装置としては、付着層を基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に供給し、付着層を形成することができる装置であれば、方法、方式を問わず、様々な構成の装置を使用することが可能である。
付着層形成装置としては、例えば、コニカミノルタ株式会社製AccurioPressC2060等の、電子写真方式を採用した付着層形成装置を使用することができる。
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムに係る、付着層形成装置としては、付着層を基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に供給し、付着層を形成することができる装置であれば、方法、方式を問わず、様々な構成の装置を使用することが可能である。
付着層形成装置としては、例えば、コニカミノルタ株式会社製AccurioPressC2060等の、電子写真方式を採用した付着層形成装置を使用することができる。
(粉末像形成工程)
本発明の画像形成方法において、付着層に粉末を付着させる工程(粉末像形成工程)では、例えば、粉末像形成装置を用いて、付着層に粉末を付着させる。
本発明の画像形成方法において、付着層に粉末を付着させる工程(粉末像形成工程)では、例えば、粉末像形成装置を用いて、付着層に粉末を付着させる。
(除去工程)
本発明の画像形成方法において、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去する工程(除去工程)では、例えば、粉末像形成装置に設けられた清掃部を用いて、余剰の粉末を除去する。
本発明の画像形成方法において、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去する工程(除去工程)では、例えば、粉末像形成装置に設けられた清掃部を用いて、余剰の粉末を除去する。
(粉末像形成装置)
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムに係る、粉末像形成装置としては、粉末を付着層に供給し、付着層に粉末を付着させることができる装置であれば、方法、方式を問わず、様々な構成の装置を使用することが可能である。
また、粉末像形成装置としては、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去する清掃部を有していることが望ましい。
本発明の画像形成方法及び本発明の画像形成システムに係る、粉末像形成装置としては、粉末を付着層に供給し、付着層に粉末を付着させることができる装置であれば、方法、方式を問わず、様々な構成の装置を使用することが可能である。
また、粉末像形成装置としては、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去する清掃部を有していることが望ましい。
粉末像形成装置の清掃部としては、保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去することができれば、方法、方式を問わず、様々な構成を採用することが可能である。
清掃部としては、芯金にPET、ナイロン、アクリル等からなる繊維を巻き付けて清掃部材とした、ブラシローラー等が挙げられる。
清掃部としては、芯金にPET、ナイロン、アクリル等からなる繊維を巻き付けて清掃部材とした、ブラシローラー等が挙げられる。
なお、粉末像形成装置と、保護材付着装置と、付着層形成装置は、それぞれ独立した装置であっても、2つ又は3つの装置を連結した装置であっても、2つ又は3つの装置を包含した1つの装置であってもよい。
本発明の画像形成方法によれば、基材の画像を形成する面に保護材を付着させる工程の後に、付着層に粉末を付着させるので、付着層のない部分の基材が保護材で保護されており、余剰の粉末が、基材に直接付着することがなく、保護材に付着する。
そして、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去するので、余剰の粉末を確実に除去することが可能になる。
そして、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去するので、余剰の粉末を確実に除去することが可能になる。
本発明の画像形成システムによれば、基材の画像を形成する面に保護材を付着させる保護材付着装置と、基材又は基材に付着した保護材の少なくとも一方に付着層を形成する付着層形成装置と、付着層に粉末を付着させて粉末像を形成する粉末像形成装置と、を備える。これにより、保護材付着装置によって、基材に保護材を付着させて基材を保護してから、粉末像形成装置で粉末像を形成して、余剰の粉末が基材に直接付着せず、保護材に付着するようにすることができる。
本発明の画像形成システムによれば、さらに、粉末像形成装置が、付着層に粉末を付着させる粉末供給部と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去する清掃部とを有するので、粉末供給部で粉末を付着させた後に、清掃部によって保護材に付着した余剰の粉末を除去することができる。
本発明の画像形成システムによれば、さらに、粉末像形成装置が、付着層に粉末を付着させる粉末供給部と、付着層に付着せずに保護材に付着した余剰の粉末を保護材から除去する清掃部とを有するので、粉末供給部で粉末を付着させた後に、清掃部によって保護材に付着した余剰の粉末を除去することができる。
以下、図面等を参照して、本発明の画像形成方法及び画像形成システムの具体的な実施の形態を説明する。
(粉末像形成装置の形態)
本発明の具体的な実施の形態として、本発明に係る粉末像形成装置の一形態を説明する。
図1は、本発明に係る粉末像形成装置の一形態の概略構成図である。
本発明の具体的な実施の形態として、本発明に係る粉末像形成装置の一形態を説明する。
図1は、本発明に係る粉末像形成装置の一形態の概略構成図である。
図1に示す粉末像形成装置100は、基材11に所定のパターンで形成された、付着層13の上に、粉末14を付着させる装置である。
粉末像形成装置100は、図1に示すように、点線で囲まれた領域の供給部20と、加熱部材31と、芯金32及びその周りの清掃部材33で構成された清掃部とを有する。
粉末像形成装置100は、図1に示すように、点線で囲まれた領域の供給部20と、加熱部材31と、芯金32及びその周りの清掃部材33で構成された清掃部とを有する。
供給部20は、粉末貯蔵部21、第1供給部材22及び第2供給部材23、第2粉末供給部材23に対向する対向部材24、から構成される。
粉末14は粉末貯蔵部21に貯蔵され、その粉末14を第1供給部材22が保持しながら、第2供給部材23に受け渡される。第2供給部材23に保持された粉末14は、第1供給部材22との接触により、第2供給部材23上に配向される。
粉末14は粉末貯蔵部21に貯蔵され、その粉末14を第1供給部材22が保持しながら、第2供給部材23に受け渡される。第2供給部材23に保持された粉末14は、第1供給部材22との接触により、第2供給部材23上に配向される。
余剰の粉末14が除去された粉末14の薄層は、付着層(熱溶融材料画像)13へ供給される。付着層13の熱溶融材料は、加熱部材31によって加熱され、付着力が発現した状態で粉末14と接触する。発現した付着力と加圧によって、第2供給部材23上の粉末14は付着層13(熱溶融材料画像)に密着される。第2供給部材23と付着層13との間に複数層の粉末14が存在すると、第2供給部材23に加圧された粉末14と、実際に付着層13に接触する粉末が異なることにより、密着不良が生じ得る。予め第2供給部材23上で粉末14が薄層になっていることにより、第2供給部材23に加圧される粉末14が直接付着層13に接触することになり、粉末14が密着する。
さらに、基材11上の付着層(熱溶融材料画像)13が存在しない領域(背景部)に付着する粉末(余剰な粉末)14を想定し、清掃部材33を作用し背景部の余剰な粉末14を回収する。
さらに、基材11上の付着層(熱溶融材料画像)13が存在しない領域(背景部)に付着する粉末(余剰な粉末)14を想定し、清掃部材33を作用し背景部の余剰な粉末14を回収する。
粉末貯蔵部21内には、粉末14を攪拌、搬送するための部材(図示せず)を設けても良い。
第1供給部材22及び第2供給部材23は、粉末14の保持と受け渡しが可能であれば、各種スポンジ、ブラシ、ソリッドローラを用いて、静電気力、磁力、粘着力などで粉末14を制御しても良い。
第1供給部材22及び第2供給部材23は、粉末14の保持と受け渡しが可能であれば、各種スポンジ、ブラシ、ソリッドローラを用いて、静電気力、磁力、粘着力などで粉末14を制御しても良い。
図1の粉末像形成装置100では、加熱部材31を基材11に接触させないで加熱している。
本発明では、付着層の熱溶融部材を加熱することが可能であれば、接触及び非接触のどちらの加熱方法を採用しても良い。
例えば、図1の対向部材24が加熱部材を兼ねる構成としても良い。
本発明では、付着層の熱溶融部材を加熱することが可能であれば、接触及び非接触のどちらの加熱方法を採用しても良い。
例えば、図1の対向部材24が加熱部材を兼ねる構成としても良い。
清掃部としては、前述した、芯金32にPET、ナイロン、アクリル等から成る繊維を巻き付けて清掃部材33とした、ブラシローラーを使用することができる。
また、清掃部の清掃部材については、図示しない板状の部材をブラシローラーに接触させて、ブラシローラーの表面に保持した粉末14を、ブラシローラーの表面から除去させてもよい。
また、清掃部の清掃部材については、図示しない板状の部材をブラシローラーに接触させて、ブラシローラーの表面に保持した粉末14を、ブラシローラーの表面から除去させてもよい。
粉末付着装置の粉末付着工程について、図1の粉末像形成装置100に示したような、第2供給部材23から付着層13に粉末14を接触させる方法に限定されるものではない。例えば、粉末貯蔵層に貯蔵された粉末に、基材に向かって移動する駆動力を印可して、基材及び付着層に粉末を接触させる方法であってもよく、駆動力としては、粉末に作用する重力やピエゾ素子による振動等を用いることができる。
そして、上述した粉末付着工程の方法に限定されるものではなく、粉末を基材と付着層に接触させるあらゆる方法において、本発明の効果が発揮される。
そして、上述した粉末付着工程の方法に限定されるものではなく、粉末を基材と付着層に接触させるあらゆる方法において、本発明の効果が発揮される。
保護材と粉末を用いて、実際に基材に保護材と粉末による画像とを形成して、特性を調べた。
(基材)
基材には、下記の紙、即ち、紙繊維の露出したnpi上質と、表面にコートの施されたPODグロスコートを、用いた。
王子製紙株式会社製 PODグロスコート128g A4サイズ
日本製紙株式会社製 npi上質128g A4サイズ
基材には、下記の紙、即ち、紙繊維の露出したnpi上質と、表面にコートの施されたPODグロスコートを、用いた。
王子製紙株式会社製 PODグロスコート128g A4サイズ
日本製紙株式会社製 npi上質128g A4サイズ
(保護材)
保護材は、基材の画像を形成する面の全体に形成する保護材、あるいは、基材の画像を形成する面の一部(粉末像の背景部分)に形成する保護材を、用いた。
基材の画像を形成する面の全体に形成する保護材としては、東京ラミネックス株式会社製TOLAMI NS-PPマットを用いた。
基材の画像を形成する面の一部(粉末像の背景部分)に形成する保護材としては、MGI Digital Technology社製JetVarnish3DS用のUVニスを用いた。
保護材は、基材の画像を形成する面の全体に形成する保護材、あるいは、基材の画像を形成する面の一部(粉末像の背景部分)に形成する保護材を、用いた。
基材の画像を形成する面の全体に形成する保護材としては、東京ラミネックス株式会社製TOLAMI NS-PPマットを用いた。
基材の画像を形成する面の一部(粉末像の背景部分)に形成する保護材としては、MGI Digital Technology社製JetVarnish3DS用のUVニスを用いた。
(付着層)
付着層の材料(熱溶融材料)は、コニカミノルタ株式会社製AccurioPressC2060のトナー(ブラック)を用いた。
付着層の材料(熱溶融材料)は、コニカミノルタ株式会社製AccurioPressC2060のトナー(ブラック)を用いた。
(粉末)
粉末には、エルジーneo#325(堀金箔粉株式会社製)を用いた。エルジーneoは、金属層の表面に樹脂層がコーティングされており、絶縁性の粉末である。
粉末には、エルジーneo#325(堀金箔粉株式会社製)を用いた。エルジーneoは、金属層の表面に樹脂層がコーティングされており、絶縁性の粉末である。
(保護材付着装置1)
保護材付着装置1として、RoyalSovereign社製 WIDE FORMAT LAMINATOR RSL-382Sを用いた。ローラー対の上ローラー側のヒーター設定温度を120℃、下ローラー側のヒーター設定温度を120℃とし、速度設定を0.7m/minとした。
保護材付着装置1として、RoyalSovereign社製 WIDE FORMAT LAMINATOR RSL-382Sを用いた。ローラー対の上ローラー側のヒーター設定温度を120℃、下ローラー側のヒーター設定温度を120℃とし、速度設定を0.7m/minとした。
(保護材付着装置2)
保護材付着装置2として、MGI Digital Technology社製JetVarnish3DSを用いた。基材に着弾したUVニスに対して、装置に内蔵されたLED-UVにより、UVニスを乾燥及び硬化した。
保護材付着装置2として、MGI Digital Technology社製JetVarnish3DSを用いた。基材に着弾したUVニスに対して、装置に内蔵されたLED-UVにより、UVニスを乾燥及び硬化した。
(付着層形成装置)
付着層形成装置として、コニカミノルタ株式会社製AccurioPressC2060を用いた。
付着層形成装置として、コニカミノルタ株式会社製AccurioPressC2060を用いた。
(粉末像形成装置)
粉末像形成装置として、図1に示した構成の粉末像形成装置100を使用した。
第1供給部材22及び第2供給部材23は、粘着力により粉末14を保持及び供給する構成とした。
第1供給部材22には、Φ30のニトリルゴムローラを用いて、第2供給部材23及び対向部材24には、Φ60のシリコーンゴムローラを用いた。
加熱部材31としては、プレートヒータ(MPHK-V200-W150)を用いて、基材11の裏側から接触させた。
粉末像形成装置として、図1に示した構成の粉末像形成装置100を使用した。
第1供給部材22及び第2供給部材23は、粘着力により粉末14を保持及び供給する構成とした。
第1供給部材22には、Φ30のニトリルゴムローラを用いて、第2供給部材23及び対向部材24には、Φ60のシリコーンゴムローラを用いた。
加熱部材31としては、プレートヒータ(MPHK-V200-W150)を用いて、基材11の裏側から接触させた。
清掃部材33としては、ブラシローラーを基材11の表面の余剰な粉末14に接触させるように用いた。繊維を芯金32に巻き付けてブラシローラーを構成し、繊維を基材11の表面に接触回転させた。
そして、清掃部材(ブラシローラー)33の回転方向が、基材11の移動方向と同じ方向となるようにして、基材11の移動速度よりもブラシローラー33の表面の移動速度を高速にすることにより、基材11上の粉末14を移動する力を作用させた。
そして、ブラシローラー33に粉末14を保持することにより、余剰な粉末14を基材11から除去した。
そして、清掃部材(ブラシローラー)33の回転方向が、基材11の移動方向と同じ方向となるようにして、基材11の移動速度よりもブラシローラー33の表面の移動速度を高速にすることにより、基材11上の粉末14を移動する力を作用させた。
そして、ブラシローラー33に粉末14を保持することにより、余剰な粉末14を基材11から除去した。
(比較例1)
まず、基材11を上記の付着層形成装置に通紙して、付着層13としてトナー画像を、基材11に印字した。印字したトナー画像を、図3Aの平面図に示す。図3Aに示すように、基材11の白紙の中央に、ブラックトナーによって黒い円形の付着層13が形成されている。
次に、トナー画像から成る付着層13が形成された基材11を、図1に示した粉末像形成装置100に通紙した。粉末像形成装置100の内部で、第2供給部材23上の粉末14がトナー(付着層)13に付着した。
印字した粉末像を、図3Bの平面図に示す。図3Bに示すように、中央の円形の部分に粉末14が付着されている。
まず、基材11を上記の付着層形成装置に通紙して、付着層13としてトナー画像を、基材11に印字した。印字したトナー画像を、図3Aの平面図に示す。図3Aに示すように、基材11の白紙の中央に、ブラックトナーによって黒い円形の付着層13が形成されている。
次に、トナー画像から成る付着層13が形成された基材11を、図1に示した粉末像形成装置100に通紙した。粉末像形成装置100の内部で、第2供給部材23上の粉末14がトナー(付着層)13に付着した。
印字した粉末像を、図3Bの平面図に示す。図3Bに示すように、中央の円形の部分に粉末14が付着されている。
(比較例2)
比較例1で形成した粉末像(図3B)を、上記の保護材付着装置1に通紙して、基材11と粉末14に保護材12を付着させた。形成した画像を、図3Cの平面図に示す。
図3Cに示すように、中央の円形の粉末14に、保護材12が付着された。
比較例1で形成した粉末像(図3B)を、上記の保護材付着装置1に通紙して、基材11と粉末14に保護材12を付着させた。形成した画像を、図3Cの平面図に示す。
図3Cに示すように、中央の円形の粉末14に、保護材12が付着された。
(実施例1)
まず、図4Aの平面図に示す基材11を、上記の保護材付着装置1に通紙して、基材11に保護材12を付着させた。形成した画像を、図4Bの平面図に示す。図4Bに示すように、基材11の全面に保護材12が付着されている。
次に、保護材12が付着した基材11を、上記の付着層形成装置に通紙して、付着層13としてトナー画像を、保護材12に印字した。印字したトナー画像を、図4Cの平面図に示す。図4Cに示すように、保護材12が付着された基材の中央に、ブラックトナーによって黒い円形の付着層13が形成されている。
次に、トナー画像及び保護材12を有する基材11を、図1に示した粉末像形成装置100に通紙した。粉末像形成装置100の内部で、粉末14がトナー(付着層)13に付着した。印字した粉末像を、図4Dの平面図に示す。図4Dに示すように、中央の円形の部分に粉末14が付着されている。
まず、図4Aの平面図に示す基材11を、上記の保護材付着装置1に通紙して、基材11に保護材12を付着させた。形成した画像を、図4Bの平面図に示す。図4Bに示すように、基材11の全面に保護材12が付着されている。
次に、保護材12が付着した基材11を、上記の付着層形成装置に通紙して、付着層13としてトナー画像を、保護材12に印字した。印字したトナー画像を、図4Cの平面図に示す。図4Cに示すように、保護材12が付着された基材の中央に、ブラックトナーによって黒い円形の付着層13が形成されている。
次に、トナー画像及び保護材12を有する基材11を、図1に示した粉末像形成装置100に通紙した。粉末像形成装置100の内部で、粉末14がトナー(付着層)13に付着した。印字した粉末像を、図4Dの平面図に示す。図4Dに示すように、中央の円形の部分に粉末14が付着されている。
(実施例2)
まず、基材11を画像形成装置に通紙した。画像形成装置としては、コニカミノルタ製AccurioPressC6020を用い、基材11に4色トナー画像を形成した。
印字した4色トナー画像を、図5Aの平面図に示す。図5Aに示すように、基材11の左上及び右下に、4色のトナーで星印のトナー画像15を形成した。
次に、トナー画像15を有した基材11を、上記の保護材付着装置1に通紙して、基材11に保護材12を付着させた。形成した画像を、図5Bの平面図に示す。図5Bに示すように、星印で示したトナー画像15の上を含む、基材11の全面に保護材12が付着されている。
次に、トナー画像15と保護材12を有する基材11を、上記の付着層形成装置に通紙して、付着層13としてトナー画像を、保護材12に印字した。印字したトナー画像を、図5Cの平面図に示す。図5Cに示すように、基材に付着された保護材12の中央に、ブラックトナーによって黒い円形の付着層13が形成されている。
次に、トナー画像及び保護材12を有する基材11を、図1に示した粉末像形成装置100に通紙した。粉末像形成装置100の内部で粉末14がトナー(付着層)13に付着した。印字した粉末像を、図5Dの平面図に示す。図5Dに示すように、中央の円形の部分に粉末14が付着されている。一方、保護材12で保護された星印のトナー画像15には粉末14が付着していない。これにより、図5Dに示すような、粉末像と4色トナー画像とを1面内に配置した画像が形成される。
まず、基材11を画像形成装置に通紙した。画像形成装置としては、コニカミノルタ製AccurioPressC6020を用い、基材11に4色トナー画像を形成した。
印字した4色トナー画像を、図5Aの平面図に示す。図5Aに示すように、基材11の左上及び右下に、4色のトナーで星印のトナー画像15を形成した。
次に、トナー画像15を有した基材11を、上記の保護材付着装置1に通紙して、基材11に保護材12を付着させた。形成した画像を、図5Bの平面図に示す。図5Bに示すように、星印で示したトナー画像15の上を含む、基材11の全面に保護材12が付着されている。
次に、トナー画像15と保護材12を有する基材11を、上記の付着層形成装置に通紙して、付着層13としてトナー画像を、保護材12に印字した。印字したトナー画像を、図5Cの平面図に示す。図5Cに示すように、基材に付着された保護材12の中央に、ブラックトナーによって黒い円形の付着層13が形成されている。
次に、トナー画像及び保護材12を有する基材11を、図1に示した粉末像形成装置100に通紙した。粉末像形成装置100の内部で粉末14がトナー(付着層)13に付着した。印字した粉末像を、図5Dの平面図に示す。図5Dに示すように、中央の円形の部分に粉末14が付着されている。一方、保護材12で保護された星印のトナー画像15には粉末14が付着していない。これにより、図5Dに示すような、粉末像と4色トナー画像とを1面内に配置した画像が形成される。
(変形例1)
変形例1は、実施例1の別の形態として、保護材付着装置2を用いた例である。
まず、図6Aの平面図に示す基材11を、上記の保護材付着装置2に通紙して、基材11に保護材12を付着させた。形成した画像を、図6Bの平面図に示す。図6Bに示すように、基材11の表面のうち、後の工程で画像が形成されない背景部に、保護材12が付着された。
次に、保護材12を有する基材11を、上記の付着層形成装置に通紙して、付着層13としてトナー画像を、保護材12に印字した。印字したトナー画像を、図6Cの平面図に示す。図6Cに示すように、背景部に保護材12が付着された基材11のうち、保護材12が付着されていない中央部に、ブラックトナーによって黒い円形の付着層13が形成されている。
次に、トナー画像及び保護材12を有する基材11を、図1に示した粉末像形成装置100に通紙した。粉末像形成装置100の内部で粉末14がトナーに付着した。印字した粉末像を、図6Dの平面図に示す。図6Dに示すように、中央の円形の部分に粉末14が付着されている。
変形例1は、実施例1の別の形態として、保護材付着装置2を用いた例である。
まず、図6Aの平面図に示す基材11を、上記の保護材付着装置2に通紙して、基材11に保護材12を付着させた。形成した画像を、図6Bの平面図に示す。図6Bに示すように、基材11の表面のうち、後の工程で画像が形成されない背景部に、保護材12が付着された。
次に、保護材12を有する基材11を、上記の付着層形成装置に通紙して、付着層13としてトナー画像を、保護材12に印字した。印字したトナー画像を、図6Cの平面図に示す。図6Cに示すように、背景部に保護材12が付着された基材11のうち、保護材12が付着されていない中央部に、ブラックトナーによって黒い円形の付着層13が形成されている。
次に、トナー画像及び保護材12を有する基材11を、図1に示した粉末像形成装置100に通紙した。粉末像形成装置100の内部で粉末14がトナーに付着した。印字した粉末像を、図6Dの平面図に示す。図6Dに示すように、中央の円形の部分に粉末14が付着されている。
なお、本変形例1において、詳細には、保護材12を、後の工程で形成される画像(粉末像)と、部分的に重複するように付着させた。
ここで、厳密に背景部だけに保護材12が付着するように、基材11に保護材12としてUVニスを着弾させた場合の断面図を、図7Aに示す。通紙搬送の誤差などにより、図7Aに示すように、トナー画像による付着層13と保護材12との間に空隙16ができることがある。このように空隙16があると、基材11が露出しているため、粉末付着工程で露出した基材11に粉末14が付着し、背景部画像ノイズになる恐れがある。
これに対して、背景部よりも広い面積に、保護材12が付着するように、基材11にUVニスを着弾させた場合の断面図を、図7Bに示す。通紙搬送の誤差があっても、図7Bに示すように、トナー画像による付着層13が保護材12に一部乗り上げる(重複する)ように付着しているため、空隙が生じず、基材11が露出することがない。これにより、背景部画像ノイズになることがない。
ここで、厳密に背景部だけに保護材12が付着するように、基材11に保護材12としてUVニスを着弾させた場合の断面図を、図7Aに示す。通紙搬送の誤差などにより、図7Aに示すように、トナー画像による付着層13と保護材12との間に空隙16ができることがある。このように空隙16があると、基材11が露出しているため、粉末付着工程で露出した基材11に粉末14が付着し、背景部画像ノイズになる恐れがある。
これに対して、背景部よりも広い面積に、保護材12が付着するように、基材11にUVニスを着弾させた場合の断面図を、図7Bに示す。通紙搬送の誤差があっても、図7Bに示すように、トナー画像による付着層13が保護材12に一部乗り上げる(重複する)ように付着しているため、空隙が生じず、基材11が露出することがない。これにより、背景部画像ノイズになることがない。
(変形例2)
変形例2は、変形例1の保護材付着工程と付着層形成工程の順序を入れ替えた例である。
まず、図8Aの平面図に示す基材11を、上記の付着層形成装置に通紙して、付着層13としてトナー画像を、基材11に印字した。印字したトナー画像を、図8Bの平面図に示す。図8Bに示すように、白紙の中央にブラックトナーによって黒い円形の付着層13を形成した。
次に、トナー画像を有した基材11を、上記の保護材付着装置2に通紙して、基材11に保護材12を付着させた。形成した画像を図8Cの平面図に示す。図8Cに示すように、基材11の表面のうち、トナー画像が形成されてない背景部に保護材12が付着された。
次に、トナー画像と保護材12とを有する基材11を、図1に示した粉末像形成装置100に通紙した。粉末像形成装置100の内部で粉末14がトナーに付着した。印字した粉末像を、図8Dの平面図に示す。図8Dに示すように、中央の円形の部分に粉末14が付着されている。
変形例2は、変形例1の保護材付着工程と付着層形成工程の順序を入れ替えた例である。
まず、図8Aの平面図に示す基材11を、上記の付着層形成装置に通紙して、付着層13としてトナー画像を、基材11に印字した。印字したトナー画像を、図8Bの平面図に示す。図8Bに示すように、白紙の中央にブラックトナーによって黒い円形の付着層13を形成した。
次に、トナー画像を有した基材11を、上記の保護材付着装置2に通紙して、基材11に保護材12を付着させた。形成した画像を図8Cの平面図に示す。図8Cに示すように、基材11の表面のうち、トナー画像が形成されてない背景部に保護材12が付着された。
次に、トナー画像と保護材12とを有する基材11を、図1に示した粉末像形成装置100に通紙した。粉末像形成装置100の内部で粉末14がトナーに付着した。印字した粉末像を、図8Dの平面図に示す。図8Dに示すように、中央の円形の部分に粉末14が付着されている。
保護材12は、詳細には、トナー画像(付着層)13と部分的に重複するように付着させた。背景部分よりも広い面積に、保護材12が付着するように、UVニスを着弾させた場合の基材11の断面図を、図7Cに示す。図7Cに示すように、トナー画像(付着層)13に、一部保護材12が乗り上げる(重複する)ように付着しているため、通紙搬送の誤差があっても、空隙が生じず、背景部画像ノイズになることがない。
(背景部画像ノイズの評価方法)
以上の通り形成した各例の粉末付着像の背景部画像ノイズを、下記の方法によって評価した。
評価には、PODグロスコート128とnpi上質128の用紙を使用した。ただし、変形例1及び変形例2については、保護材付着装置2として使用したMGI Digital Technology社製JetVarnish3DSが、上質紙をサポートしていないため、PODグロスコート128のみを評価した。
以上の通り形成した各例の粉末付着像の背景部画像ノイズを、下記の方法によって評価した。
評価には、PODグロスコート128とnpi上質128の用紙を使用した。ただし、変形例1及び変形例2については、保護材付着装置2として使用したMGI Digital Technology社製JetVarnish3DSが、上質紙をサポートしていないため、PODグロスコート128のみを評価した。
ラミネートされた用紙の上に粉末を載せ、マイクロファイバー雑巾で擦ることで、用紙の上に粉末を塗り広げた。
さらに、マイクロファイバー雑巾で擦ることで、用紙上の粉末を回収した。
そして、擦る回数を変化させることで、用紙上の背景部画像ノイズのレベルを変化させたサンプルを準備し、複数人数に対して官能評価を行った。90%の対象が許容できると回答したサンプルをOKレベルとして「○サンプル」とし、50%の対象が許容できると回答したサンプルを「△サンプル」とした。
図9Aは、上記の△サンプルの観察画像を示し、図9Bは、上記の○サンプルの観察画像を示している。それぞれの観察画像では、観察された粉末を、〇で囲って示している。
さらに、マイクロファイバー雑巾で擦ることで、用紙上の粉末を回収した。
そして、擦る回数を変化させることで、用紙上の背景部画像ノイズのレベルを変化させたサンプルを準備し、複数人数に対して官能評価を行った。90%の対象が許容できると回答したサンプルをOKレベルとして「○サンプル」とし、50%の対象が許容できると回答したサンプルを「△サンプル」とした。
図9Aは、上記の△サンプルの観察画像を示し、図9Bは、上記の○サンプルの観察画像を示している。それぞれの観察画像では、観察された粉末を、〇で囲って示している。
そして、以下に記載する方法で、背景部付着粉末数をカウント、算出した。
デジタルマイクロスコープVHX-6000(キーエンス社製)を用いて、複数画面を自動で画像取得-結合するモードによって観察し、5mm×5mmの画角で画像保存した。そして、保存した画像を、装置に付属の画像処理ソフトにより2値化した後に、画角内に含まれる粉末の個数を自動でカウントした。
得られた個数と画角の面積から、背景部付着粉末数(単位:個/cm2)を算出した。
デジタルマイクロスコープVHX-6000(キーエンス社製)を用いて、複数画面を自動で画像取得-結合するモードによって観察し、5mm×5mmの画角で画像保存した。そして、保存した画像を、装置に付属の画像処理ソフトにより2値化した後に、画角内に含まれる粉末の個数を自動でカウントした。
得られた個数と画角の面積から、背景部付着粉末数(単位:個/cm2)を算出した。
各例の評価サンプルでそれぞれ3か所測定し、3か所の平均値を、それぞれの評価サンプルの背景部付着粉末数とした。
上記の方法によりカウント、算出を行って得られた背景部付着粉末数は、〇サンプルが10個/cm2、△サンプルが80個/cm2であった。
これを基準として、各例の評価サンプルについて、背景部付着粉末数が10個/cm2未満であれば「○」、10個/cm2以上80個/cm2未満であれば「△」、80個/cm2以上であれば「×」と判定した。
なお、図9Aの観察画像において、〇で囲った粉末以外にも粉末が観察されており、また、背景部付着粉末数は図示の観察画像を含む3か所で測定して平均値をとっている。従って、上記の背景部付着粉末数の値は、図示の観察画像の〇の数及び観察画像の面積から求められる計算値とは異なる。
これを基準として、各例の評価サンプルについて、背景部付着粉末数が10個/cm2未満であれば「○」、10個/cm2以上80個/cm2未満であれば「△」、80個/cm2以上であれば「×」と判定した。
なお、図9Aの観察画像において、〇で囲った粉末以外にも粉末が観察されており、また、背景部付着粉末数は図示の観察画像を含む3か所で測定して平均値をとっている。従って、上記の背景部付着粉末数の値は、図示の観察画像の〇の数及び観察画像の面積から求められる計算値とは異なる。
各比較例、各実施例、各変形例の印刷工程順序及び評価サンプル背景部画像ノイズの評価結果を、表1に示す。
比較例1は、保護材付着工程を行っていない。そのため、粉末像形成装置の内部での粉末像形成工程において、露出した基材に粉末が接触する。このため、除去工程後において、PODグロスコートの表面の紙の凹部に粉末が残留し、背景部画像ノイズが発生した。npi上質128は、更に背景部画像ノイズが悪化した。
顕微鏡で観察すると、図10A及び図10Bに示したと同様に、粉末が紙繊維に侵入していた。
これらの画像に対し、マイクロファイバー雑巾で擦ることによる清掃、粘着性のあるゴム表面を接触させることによる清掃を試みたが、凹部に残留した粉末、紙繊維に侵入した粉末は、除去できなくなっていた。
顕微鏡で観察すると、図10A及び図10Bに示したと同様に、粉末が紙繊維に侵入していた。
これらの画像に対し、マイクロファイバー雑巾で擦ることによる清掃、粘着性のあるゴム表面を接触させることによる清掃を試みたが、凹部に残留した粉末、紙繊維に侵入した粉末は、除去できなくなっていた。
比較例2は、ラミネート装置による保護材付着工程を、粉末像形成工程より後に設けたので、粉末像形成工程において、露出した基材に粉末が接触する。このため、除去工程後に凹部に押し込まれた粉末、紙繊維に侵入した粉末が生じ、背景部画像ノイズが発生した。更に、比較例2では、この紙繊維に侵入した粉末の上に、保護材が付着しているため、それらの粉末を除去することはできなくなっていた。
実施例1は、付着層形成工程及び粉末像形成工程より前に、ラミネート装置による保護材付着工程を設けた。このため、粉末像形成工程において、ラミネートが粉末に接触し、粉末は基材には接触しない。そして、ラミネートに粉末が付着しても、除去工程で凹部に押し込まれたりすることがなく、背景部画像ノイズは発生しなかった。わずかに残留した粉末についても、マクロファイバー雑巾でラミネートの表面を擦ることにより、除去することが可能であった。
実施例1では、基材の全面をラミネートで保護するため、基材が露出するリスクがなく、確実に背景部画像ノイズを防止できる。また、入力信号に応じて所望の位置だけ保護材を付着させる場合に比べて、簡単に保護材付着装置を構成することができる。
そして、実施例1では、比較例1及び比較例2で背景部画像ノイズが悪化したnpi上質128を基材に用いても、粉末付着工程においては紙繊維が保護されているため、粉末が紙繊維に侵入することがなく、背景部画像ノイズは発生しなかった。
実施例1では、基材の全面をラミネートで保護するため、基材が露出するリスクがなく、確実に背景部画像ノイズを防止できる。また、入力信号に応じて所望の位置だけ保護材を付着させる場合に比べて、簡単に保護材付着装置を構成することができる。
そして、実施例1では、比較例1及び比較例2で背景部画像ノイズが悪化したnpi上質128を基材に用いても、粉末付着工程においては紙繊維が保護されているため、粉末が紙繊維に侵入することがなく、背景部画像ノイズは発生しなかった。
実施例2は、付着層形成工程及び粉末像形成工程より前に、ラミネート装置による保護材付着工程を設けた。このため、ラミネートが粉末に接触し、粉末は基材には接触せず、背景部画像ノイズは発生しなかった。図5Dに示したように、4色トナー画像と粉末像とを1面内に配置した画像においても、背景部画像ノイズの発生しない画像を得ることができた。
変形例1は、付着層形成工程及び粉末像形成工程より前に、UVニスによる保護材付着工程を設けた。このため、粉末像形成工程において、画像部ではトナーが粉末に接触し、背景部ではUVニスが粉末に接触し、粉末は基材には接触しない。このため、UVニスに粉末が付着しても、除去工程で凹部に押し込まれたりすることがなく、背景部画像ノイズは発生しなかった。わずかに残留した粉末についても、マクロファイバー雑巾でUVニス表面を擦ることにより、除去することが可能であった。
変形例1では、必要な部分だけ保護材を付着するため、保護材の使用面積を少なく、即ち、保護材の消費量を少なくすることができた。
変形例1では、必要な部分だけ保護材を付着するため、保護材の使用面積を少なく、即ち、保護材の消費量を少なくすることができた。
変形例2は、付着層形成工程より後、粉末像形成工程より前に、UVニスによる保護材付着工程を設けた。粉末像形成工程において、画像部ではトナーが粉末に接触し、背景部ではUVニスが粉末に接触し、粉末は基材には接触しない。このため、UVニスに粉末が付着しても、除去工程で凹部に押し込まれたりすることがなく、背景部画像ノイズは発生しなかった。わずかに残留した粉末についても、マクロファイバー雑巾でUVニス表面を擦ることにより、除去することが可能であった。
粉末像形成工程において背景部に保護材が付着していることが重要であるため、保護材付着工程は粉末像形成工程より前であればよく、付着層形成工程より前であっても、後ろであってもよい。
11 基材、12 保護材、13 付着層、14 粉末、15 トナー画像、16 空隙、20 供給部、21 粉末貯蔵部、22 第1供給部材、23 第2供給部材、24 対向部材、31 加熱部材、32 芯金、33 清掃部材、41 ラミネートフィルム(保護材)、42 バックアップフィルム、43 上ローラー、44 下ローラー、100 粉末像形成装置、200 ラミネーター装置
Claims (16)
- 粉末を用いて、基材に画像を形成する画像形成方法であって、
前記基材の前記画像を形成する面に、保護材を付着させる工程と、
前記基材又は前記基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する工程と、
前記保護材を付着させる工程の後に、前記付着層に前記粉末を付着させる工程と、
前記付着層に付着せずに前記保護材に付着した余剰の粉末を、前記保護材から除去する工程と、を有する
画像形成方法。 - 前記保護材は、透明又は半透明である請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記保護材は、前記基材の前記画像を形成する面の全体に付着させる請求項1又は請求項2に記載の画像形成方法。
- 前記保護材を付着させる工程に先立って、前記粉末を用いた画像とは別の画像を前記基材に形成する工程を行う請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記付着層が熱溶融性材料であり、前記基材と前記付着層とを加熱する加熱工程を有し、
前記付着層に、前記粉末を付着させる工程では、加熱により溶融した前記付着層に前記粉末を付着させ、
前記保護材は、前記付着層の溶融温度Tfよりも高い溶融温度Thを有し、
前記加熱工程では、前記基材の温度を、前記付着層の溶融温度Tfよりも高く、前記保護材の溶融温度Thよりも低い温度に調整し、前記付着層を選択的に溶融させる、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の画像形成方法。 - 前記基材は、繊維が表出した、上質紙又はファンシーペーパーである請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記粉末が光輝性顔料である請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記保護材は、シート状基材層に接着層が積層されたフィルムであって、加熱加圧工程によって前記基材に付着する請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記保護材は、透明なトナーであって、電子写真プロセスによって前記基材に供給され、定着プロセスでの加熱によって前記基材に定着する請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記保護材は、紫外線硬化型又は熱硬化型のインクであって、前記基材に供給された後に、紫外線照射又は加熱によって硬化されて、前記基材に付着する請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 粉末を用いて、基材に画像を形成する画像形成システムであって、
前記基材の前記画像を形成する面に、保護材を付着させる保護材付着装置と、
前記基材又は前記基材に付着した保護材の少なくとも一方に、付着層を形成する付着層形成装置と、
前記付着層に前記粉末を付着させて粉末像を形成する粉末像形成装置と、を備え、
前記粉末像形成装置が、前記付着層に前記粉末を付着させる粉末供給部と、前記付着層に付着せずに前記保護材に付着した余剰の粉末を前記保護材から除去する清掃部と、を有する
画像形成システム。 - 前記保護材付着装置は、前記保護材を前記基材の前記画像を形成する面の全体に付着させる請求項11に記載の画像形成システム。
- 前記付着層が熱溶融性材料であり、
前記保護材は、前記付着層の溶融温度Tfよりも高い溶融温度Thを有し、
前記粉末像形成装置は、前記基材と前記付着層とを加熱する加熱部材をさらに有し、前記基材の温度を、前記付着層の溶融温度Tfよりも高く、前記保護材の溶融温度Thよりも低い温度に調整し、前記付着層を選択的に溶融させて、加熱により溶融した前記付着層に前記粉末を付着させる、請求項11又は請求項12に記載の画像形成システム。 - 前記保護材が透明基材層と接着層が積層されたフィルムであって、
前記保護材付着装置は、前記保護材に対して加熱及び加圧を行って、前記保護材を前記基材に付着させる請求項11~請求項13のいずれか1項に記載の画像形成システム。 - 前記保護材が透明トナーであって、
前記保護材付着装置は、電子写真プロセスによって前記基材に前記保護材を供給し、定着プロセスでの加熱によって前記保護材を前記基材に定着させる請求項11~請求項13のいずれか1項に記載の画像形成システム。 - 前記保護材が紫外線硬化型又は熱硬化型インクであって、
前記保護材付着装置は、インク印刷プロセスによって前記基材に前記保護材を供給し、紫外線照射又は加熱によって前記保護材を硬化させて、前記保護材を前記基材に付着させる請求項11~請求項13のいずれか1項に記載の画像形成システム。
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