JP3818106B2 - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式によって、透明または半透明フィルムにハイライト部を含む透過画像を形成する画像形成方法および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像形成技術の発達に伴って、凹版印刷、凸版印刷、平版印刷、グラビヤ印刷およびスクリーン印刷などの様々な印刷法により、同一品質の画像を、大量かつ安価に形成する方法が知られている。中でも、スクリーン印刷は、例えば、車載用メータパネル、各種ラベル、時計文字盤、屋外広告、ポスター、スカーフなど意匠性の高い印刷物（商品）を高精細に作製することができる。
【０００３】
スクリーン印刷は、印刷しようとする画像の数に応じた印刷版が多数必要であり、カラー印刷の場合には、更に、その色の数だけ印刷版が必要となる。特に、上述のように意匠性の高い印刷物は、多くの異なったものが、少量、必要とされる場合が多く（多品種少量生産）、また、形状の変更の度に印刷版を新たに作り直す必要があったり、更に、生産量の変化に備えるために、その都度、印刷版を代える必要があったりと、多種、多様、多数の印刷版を必要とする。従って、スクリーン印刷によって意匠性の高い印刷物を作製する場合、大量の印刷版の保管および管理に、多くの手間と時間を必要とするという問題を有する。
【０００４】
また、スクリーン印刷工程では、インクに有機溶媒などが含まれるため、人体への影響だけでなく、環境汚染に配慮する必要がある。これらの有機溶媒を乾燥するためには、多大なエネルギーと乾燥時間とが必要であり、生産性を低下させる原因となっている。更に、繰り返し印刷版を利用するためには、印刷版を洗浄することが必要となり、洗浄する際にも多量の有機溶媒を必要とする。印刷版を交換する際には、前のインクにより汚れているスクリーン印刷ヘッドも交換する必要があり、ヘッドクリーニングのために、その交換時間が必要となり、更に生産性を低下させる要因となる。
【０００５】
これに対して、電子写真方式による画像形成（印刷）は、像担持体表面を一様に帯電させ、画像信号に応じて露光し、露光部分と非露光部分との電位差による静電潜像を形成させ、その後、前記帯電と反対の極性を持つトナーと呼ばれる色粉を静電現像させることにより、可視画像（トナー像）を形成させる方法で行われる。カラー画像の場合は、この工程を複数回繰り返すことによりカラーの可視画像を形成し、これらを画像記録体に転写、定着（固定化）することによりカラー画像を得る方法で形成される。
【０００６】
上述のように、電子写真方式では、像担持体表面の静電潜像を画像信号により電気的に形成するため、同じ画像を何度でも形成できるだけでなく、異なる画像に対しても容易に作製することが可能である。また像担持体表面のトナー像はほぼ完全に画像記録体に転移させることができ、像担持体表面にわずかに残存するトナーも樹脂ブレードやブラシにより容易に除去することができるため、多品種少量生産に向けた印刷物を容易に作製することが可能である。
【０００７】
また、上記トナーは、典型的には、熱溶融性樹脂および顔料、並びに場合によっては帯電制御剤などの添加剤を混合し、粉砕することで微粒子化して形成される。電子写真方式における静電潜像は、十分高い解像度であり、スクリーン印刷の解像度と比べても十分な解像度が期待できる。
【０００８】
カラートナーはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの四原色を持っているため、これらを混合することにより理論的に印刷と同様の色を再現できる。また、カラートナーではトナー樹脂と顔料とを比較的自由に配合できるため、トナーによる画像隠蔽性を増加させることは容易である。また、要求される色が少ない場合には、単色のトナーを重ね合わせることにより、更に画像隠蔽性を上げることが可能となる。
【０００９】
このように優れた特性を有する電子写真方式により、透明または半透明フィルム等の記録媒体に画像形成することで、自動車やバイク等に搭載されるメータパネル等、ＬＥＤ等の光源により光を背後から透過させる必要のあるフィルムを作製するには、▲１▼光を透過させる部分と、▲２▼光を透過させない部分と、を形成する必要がある。▲１▼光を透過させる部分については、透明または半透明フィルムそのものの状態であればよく、それに対して▲２▼光を透過させない部分に対しては、トナー層をある程度以上厚く形成する必要がある。
【００１０】
ところで、メータパネルの警告灯等、光源により光を背後から照射したときのみ、発色するようにする部分（本発明において、当該箇所を「ハイライト部」と称する。）を設ける場合、当該ハイライト部においては、透明または半透明フィルムにトナー層を薄く形成する必要がある。トナー層を薄く形成すると、トナーの粒状性の悪さ等の欠陥が目立ち易く、また、ドットが見えてしまう等、種々の不具合が発生しやすい。また、ハイライト部の透過濃度がある程度以下であったり、ＬＥＤ等の光源がハイライト部と近接した位置に設けられたりした場合には、光を背後から照射させた際に光源の形が浮かび上がり、見栄えが良くないといった問題が生じる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、上記課題を解決するべく為されたものであり、より詳細には、電子写真方式によって、透明または半透明フィルムにハイライト部を含む透過画像を形成した場合に、当該ハイライト部の画質に優れた画像を形成でき、また、光を背後から照射させた際にも光源の形が浮かび上がることのない画像を形成し得る画像形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、電子写真方式によって、透明または半透明フィルムにハイライト部を含む透過画像を形成した場合に、当該ハイライト部の画質に優れた画像を形成し得る画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下に示す本発明により達成される。
【００１５】
すなわち、本発明の画像形成方法は、透明または半透明フィルムに、電子写真方式により、画像情報に応じてハイライト部を含む画像を形成する画像形成工程と、前記透明または半透明フィルムの片面もしくは両面に、一部または全部が着色されたラミネートシートを圧着させるラミネート工程と、を含み前記ラミネートシートにおける、前記透明または半透明フィルムとの圧着面と反対側の面の中心線平均粗さＲ _a75 が、１．０μｍ以上であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置は、透明または半透明フィルムに、電子写真方式により、画像情報に応じてハイライト部を含む画像を形成する画像形成手段と、前記透明または半透明フィルムの片面もしくは両面に、一部または全部が着色されたラミネートシートを圧着させるラミネート手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、前記透明または半透明フィルムの片面もしくは両面に、一部または全部が着色されたラミネートシートを圧着させることで、ハイライト部の画像の発色を、トナーを積層するのではなく、前記ラミネートシートに担わせることによって、トナーにより発色させたのでは画質が劣化しがちだったハイライト部を高画質なものとすることができる。また、ハイライト部にトナー像を形成する必要が無いため、トナー使用量を低減することができる。
さらに、本発明の画像形成方法では、光を背後から照射させた際にも光源の形が浮かび上がることのない画像を形成し得ることができる。
【００１８】
前記ラミネートシートの着色された部位における透過濃度としては、０．１以上であることが好ましい。また、本発明の画像形成装置では前記ラミネートシートにおける、前記透明または半透明フィルムとの圧着面と反対側の面の中心線平均粗さＲ_a75としては、１．０μｍ以上であることが好ましい。
【００１９】
本発明においては、前記画像形成工程において（前記画像形成手段が）、前記画像情報における所定の画像濃度以上の画像についてのみ、前記透明または半透明フィルムに画像を形成する（手段である）ことが望ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を各構成ごとに、詳細に説明する。
＜画像形成工程、画像形成手段＞１）透明または半透明フィルム（メディア）
本発明において用いられるメディアは、透明または半透明のフィルムであることが必須である。なお、本発明以外の画像形成方法や画像形成装置で用いるメディアにおいては、この一部または全部が、着色されていてもよい。ここで、透明または半透明とは、例えば、可視光領域の光をある程度、透過する性質をいい、本発明においては、少なくとも、形成された画像を背面にして見た場合に、該画像がメディアを通して目視できる程度に透明であればよい。
【００２１】
メディアとしては、プラスチックフィルムが代表的に使用される。具体的には、アセテートフィルム、三酢酸セルローズフィルム、ナイロンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム、セロハンなどがあり、現状では機械的、電気的、物理的、化学的特性、加工性など総合的な観点から見て、ポリエステルフィルムが多く用いられており、特に、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが多く用いられている。
【００２２】
また、メディアとしては、上記に挙げられるプラスチックフィルム以外に、透明性を有する樹脂や、透明性を有するセラミックが使用できる。かかるメディアは、フィルム状、板状であってもよいし、可とう性を有しない程度、または、メディアとしての要求に必要な強度を有する程度に厚みを有する形状であってもよい。
【００２３】
本発明以外で用いられるメディアにおいては、メディアの一部または全部が着色されていてもよいが、かかる着色の方法としては、（１）メディア作製時に、顔料や染料などを添加しておく方法や、（２）透明または半透明のメディアの片面または両面に、着色層を形成する方法等の方法が挙げられる。勿論、（１）メディア作製時に、顔料や染料などを添加しておくとともに、さらに、（２）着色層を形成させても構わない。
【００２４】
▲１▼メディア作製時に添加し得る顔料や染料としては、特に制限はないが、従来より色付きフィルムを作製するのに用いられている各種顔料および染料を挙げることができる。勿論、元々着色された状態で市販されている透明または半透明フィルムをそのまま用いることもできる。
【００２５】
市販されているものとしては、例えば、富士写真フイルム（株）製ＮＤフィルター（富士フィルター）を用いることができる。これは透過濃度の異なるものがＮＤ−０．１〜ＮＤ−１．０まで十段階用意されており（数値は透過濃度と一致しない）、所望の透過濃度のものを適宜選択して用いることができる。ハーフトーン部を好適に達成するためには、特に、ＮＤ−０．３〜ＮＤ−０．４のものが好ましく選択される。
【００２６】
（２）着色層を形成する場合の着色層の構成としては、特に制限は無く、従来公知のものを問題無く採用することができる。
【００２７】
着色する部位としては、メディアの全部でもよいし、その一部でもよい。メディアの全部を着色しておけば、ハイライト部がいずれの場所に設けられた画像情報にも対応可能となる。これに対して、メディアの一部を着色しておく場合、画像情報に応じてハイライト部が形成される箇所に着色しておく必要がある。
【００２８】
メディアの着色された部位における透過濃度としては、０．１以上であることが好ましく、０．４以上であることがより好ましい。透過濃度が０．１未満であると着色による効果を得ることができない。
本発明において、透過濃度とは、具体的には、Ｘ−Ｒｉｔｅ３４１（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を使用して測定した値を言う。
【００２９】
本発明において、メディアには、後述の電子写真方式による画像が良好に形成されるように、画像受像層を更に有する構造としていてもよい。画像受像層としては、電子写真方式によりトナーが良好に受容し得るような従来公知の画像受像層も、いずれも採用することができる。
【００３０】
本発明においては、以上のような構成のメディアに、電子写真方式により、画像情報に応じてハイライト部を含む画像が形成される。画像受像層を有する場合には、当該層が設けられた面に画像が形成される。
電子写真方式による画像形成は、以下のようにして行われる。
【００３１】
電子写真感光体の表面に均一に電荷を与え帯電させた後、その表面に、画像情報に応じた画像様の光を露光して静電潜像を形成する。次に、電子写真感光体表面の静電潜像に現像器からトナーを供給することで前記静電潜像がトナーによって可視化現像され、トナー像が形成される。更に、形成されたトナー像をメディアに、直接あるいは中間転写体を介して転写し、最後に熱および／または圧力などによりトナー像がメディアへ定着されて、画像が形成される。フルカラー画像を形成する場合には、定着の前工程の操作が、一般に、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色についてそれぞれ行われ、得られた各色のトナー像をメディアに直接順次積層した上で、あるいは中間転写体に順次積層してこれをメディアに転写した上で、メディアに定着される。
以上のような。電子写真方式による画像形成の手法は、特に限定されるものではなく、電子写真技術として従来公知の方法、工程、装置、手段を、問題なく採用することができる。
【００３２】
本発明においては、ハイライト部を含む画像がメディアに形成されるが、ハイライト部に関しては、トナーのハーフトーン画像によるのではなく、メディア自身の光透過性に委ねることで、ハイライト部の高画質化を達成するところに特徴を有するため、前記画像情報における所定の画像濃度以上の画像についてのみ、メディアに画像を形成する様にすることが好ましい。
【００３３】
ここで、「所定の画像濃度以上の画像」とは、ハイライト部となる画像濃度を越える画像濃度のことを言い、トナーの着色濃度、ＬＥＤ等の光源により光を背後から透過させる場合の光源の光度、光源とメディアとの距離、目標とする透過濃度等により異なる。例えば、用いる電子写真方式による画像形成装置の最大画像濃度（Ｃ_in＝１００％）に対して、７０％（Ｃ_in＝７０％）以上の画像部分、５０％（Ｃ_in＝５０％）以上の画像部分、あるいは、３０％（Ｃ_in＝３０％）以上の画像部分等にのみ、画像を形成するようにすればよい。本発明においては、用いる電子写真方式による画像形成装置の最大画像濃度（Ｃ_in＝１００％）に対して、５０％（Ｃ_in＝５０％）以上の画像部分にのみ、画像を形成することが好ましい。
【００３４】
予め着色されたメディアを用いる場合には、以上の画像形成工程（手段）を完了することで、高画質なハイライト部を有する画像が得られる。一方、本発明においては、メディアが着色されていないため、続いてラミネート工程（手段）による処理が施される。
【００３５】
＜ラミネート工程、ラミネート手段＞
本発明においては、画像形成の後ハイライト部の透過画像を形成するために、ラミネート処理が施される（ラミネート工程、ラミネート手段）。ラミネート処理は、メディアの片面もしくは両面に、一部または全部が着色されたラミネートシートを圧着させることで行われる。
【００３６】
用いることが可能なラミネートシートとしては、前記メディアと同様の材質のものを採用することができる他、塩化ビニルフィルム、塩化ビニリデンフィルム、ポリエステル等も用いることができる。これらの中でも、熱融着性の良好な塩化ビニルフィルム等を用いることが好ましい。
【００３７】
前記ラミネートシートの厚みとしては、熱融着性、取り扱い性、強度等を考慮して、３０〜１７５μｍの範囲から選択することが好ましく、５０〜１５０μｍの範囲から選択することがより好ましい。前記ラミネートシートは、メディアの片面もしくは両面に圧着される。本発明においては、メディアの画像形成面に前記ラミネートシートを圧着することで、当該ラミネートシートに表面保護層の役割を担わせることができる。
【００３８】
前記ラミネートシートは、一部または全部が着色されている。前記ラミネートシートの全部を着色しておけば、ハイライト部がいずれの場所に設けられた画像情報にも対応可能となる。これに対して、前記ラミネートシートの一部を着色しておく場合、画像情報に応じてハイライト部が形成される箇所に着色しておく必要がある。
【００３９】
前記ラミネートシートを着色するには、ラミネートシート作製時に、顔料や染料などを添加しておけばよい。勿論、元々着色された状態で市販されているラミネートシートをそのまま用いることもできる。
前記ラミネートシートは、メディアの全面に圧着してもよいが、前記ハイライト部にのみ圧着することとしてもよい。前者の場合は、圧着箇所を制御する必要がなく、圧着が容易であるという利点があり、後者の場合、前記ラミネートシートの節約が可能となるという利点がある。
【００４０】
前記ラミネートシートの着色された部位における透過濃度としては、０．１以上であることが好ましく、０．４以上であることがより好ましい。透過濃度が０．１未満であると着色の効果が得られない。
【００４１】
以上の透過濃度の規定は、メディアの片面に圧着される場合のものであり、両面に圧着される場合には、両面共合わせた時の透過濃度が問題となる。したがって、メディアの両面に圧着される場合には、個々のラミネートシートの好ましい各透過濃度は、上記透過濃度の規定のそれぞれ半分となる。
【００４２】
前記ラミネートシートにおける、メディアとの圧着面と反対側の面の中心線平均粗さＲ_a75としては、１．０μｍ以上であることが好ましく、４．０μｍ以上であることがより好ましい。当該中心線平均粗さＲ_a75を１．０μｍ以上とすることで、光を背後から照射させた際にも光源の形が浮かび上がることのない画像を形成することができ、当該効果をより確実たらしめんためには、中心線平均粗さＲ_a75を４．０μｍ以上とすることがより好ましい。但し、本発明の画像形成方法においては、ラミネートシートにおける、メディアとの圧着面と反対側の面の中心線平均粗さＲ _a75 としては、１．０μｍ以上であることが必要である。
【００４３】
前記ラミネートシートの圧着方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の各種ラミネート技法、並びにラミネート装置をいずれも好適に採用することができる。例えば、前記メディアと前記ラミネートシートとを重ね合わせ、これを熱ロール対によるニップ部に挿通させることにより、両者をある程度熱溶融させ熱融着させる、通常のラミネート技法、並びにラミネート装置を用いて、圧着させることができる。メディアの両面に前記ラミネートシートを圧着させる場合には、そのように重ね合わせた上で、１度で圧着させても、片面ずつ圧着させても構わない。
【００４４】
本発明においては、以上のラミネート工程（手段）を完了することで、高画質なハイライト部を有する画像が得られる。
【００４５】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４６】
〔参考例１〕
メディアとして、黒色で透過濃度０．８の半透明フィルム（一般のＯＨＰシート、材質：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）＋受像層、Ａ４サイズ、厚さ：１００μｍ）を用意し、これに対して、電子写真方式の画像形成装置として、Ｃｏｌｒ Ｄｏｃｕｔｅｃｈ ６０を用いて画像形成した。形成する画像の画像情報は、自動車のメーターパネルであって、警告灯の部分がハイライト部となっている画像とした。このとき、前記画像形成装置の制御装置を改造して、当該画像形成装置の最大画像出力（Ｃ_in＝１００％）に対して、５０％（Ｃ_in＝５０％）以上の画像部分にのみ、画像を形成することとした。得られた画像は、ハイライト部では、メディア自体の薄黒を利用しているため、粒状性の悪さやドット見えによる画質不良のない、高画質のものであった。
【００４７】
〔実施例２〕
メディアとして、透明フィルム（一般のＯＨＰシート、材質：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）＋受像層、Ａ４サイズ、厚さ：１００μｍ）を用意し、これに対して、電子写真方式の画像形成装置として、Ｃｏｌｒ Ｄｏｃｕｔｅｃｈ ６０を用いて画像形成した。形成する画像の画像情報は、自動車のメーターパネルであって、警告灯の部分がハイライト部となっている画像とした。このとき、前記画像形成装置の制御装置を改造して、当該画像形成装置の最大画像出力（Ｃ_in＝１００％）に対して、５０％（Ｃ_in＝５０％）以上の画像部分にのみ、画像を形成することとした。
【００４８】
一方、黒色で透過濃度０．８のラミネートシート（材質：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、Ａ４サイズ、厚さ：１００μｍ、圧着面と反対側の中心線平均粗さＲ_a75：２μｍ）を用意し、これを前記メディアの画像が形成された側に圧着させた（圧着条件：１００℃に加熱された対ロールによりニップ部を挿通）。
得られた画像は、ハイライト部では、ラミネートシートの薄黒を利用しているため、粒状性の悪さやドット見えによる画質不良のない、高画質のものであった。
【００４９】
以上のようにして形成された画像を有するメディアを、暗室内で、ラミネート面を背後にして、該背後からＬＥＤにより照射すると、ＬＥＤと前記メディアとの距離が５ｍｍでもＬＥＤの形が浮かび上がることがなかった。これは、ラミネートシートの表面粗さが大きいため、ＬＥＤからの光が当該ラミネートシートの表面で拡散されるためであると考えられる。
【００５０】
〔実施例３〕
実施例２において、ラミネートシートとして、圧着面と反対側の中心線平均粗さＲ_a75が５μｍのものを用いた他は、実施例２と同様にして画像を形成した。
得られた画像は、ハイライト部では、ラミネートシートの薄黒を利用しているため、粒状性の悪さやドット見えによる画質不良のない、高画質のものであった。
【００５１】
以上のようにして形成された画像を有するメディアを、暗室内で、ラミネート面を背後にして、該背後からＬＥＤにより照射すると、ＬＥＤと前記メディアとの距離が５ｍｍでもＬＥＤの形が浮かび上がることがなかった。これは、ラミネートシートの表面粗さが大きいため、ＬＥＤからの光が当該ラミネートシートの表面で拡散されるためであると考えられる。
【００５２】
また、ラミネートシートの表面粗さが適度に大きいため、得られた画像の質感が極めて高いものであった。ただし、画像のグロスを高めたい場合には、例えば実施例２のように、ある程度表面粗さの小さいものを用いても問題無く、すなわち、表面粗さに関しては、その目的に合わせて適宜最適なものを選択すればよい。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、電子写真方式によって、透明または半透明フィルムにハイライト部を含む透過画像を形成した場合に、当該ハイライト部の画質に優れた画像を形成でき、また、光を背後から照射させた際にも光源の形が浮かび上がることのない画像を形成し得る画像形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、電子写真方式によって、透明または半透明フィルムにハイライト部を含む透過画像を形成した場合に、当該ハイライト部の画質に優れた画像を形成し得る画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的とする。

Claims (7)

1. 透明または半透明フィルムに、電子写真方式により、画像情報に応じてハイライト部を含む画像を形成する画像形成工程と、前記透明または半透明フィルムの片面もしくは両面に、一部または全部が着色されたラミネートシートを圧着させるラミネート工程と、を含み、前記ラミネートシートにおける、前記透明または半透明フィルムとの圧着面と反対側の面の中心線平均粗さＲ _a75 が、１．０μｍ以上であることを特徴とする画像形成方法。
2. 前記ラミネートシートの着色された部位における透過濃度が、０．１以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
3. 前記画像形成工程において、前記画像情報における所定の画像濃度以上の画像についてのみ、前記透明または半透明フィルムに画像を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成方法。
4. 透明または半透明フィルムに、電子写真方式により、画像情報に応じてハイライト部を含む画像を形成する画像形成手段と、前記透明または半透明フィルムの片面もしくは両面に、一部または全部が着色されたラミネートシートを圧着させるラミネート手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記ラミネートシートの着色された部位における透過濃度が、０．１以上であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記ラミネートシートにおける、前記透明または半透明フィルムとの圧着面と反対側の面の中心線平均粗さＲ_a75が、１．０μｍ以上であることを特徴とする請求項４または５のいずれか１に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成手段が、前記画像情報における所定の画像濃度以上の画像についてのみ、前記透明または半透明フィルムに画像を形成する手段であることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１に記載の画像形成装置。