JP6891661B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

画像形成装置および画像形成方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6891661B2
JP6891661B2 JP2017122368A JP2017122368A JP6891661B2 JP 6891661 B2 JP6891661 B2 JP 6891661B2 JP 2017122368 A JP2017122368 A JP 2017122368A JP 2017122368 A JP2017122368 A JP 2017122368A JP 6891661 B2 JP6891661 B2 JP 6891661B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
powder
resin
rubbing
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017122368A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019005965A (ja
Inventor
美千代 藤田
美千代 藤田
誠 野宮
誠 野宮
知美 大柴
知美 大柴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2017122368A priority Critical patent/JP6891661B2/ja
Priority to US15/976,102 priority patent/US10261434B2/en
Publication of JP2019005965A publication Critical patent/JP2019005965A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6891661B2 publication Critical patent/JP6891661B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2064Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/65Apparatus which relate to the handling of copy material
    • G03G15/6582Special processing for irreversibly adding or changing the sheet copy material characteristics or its appearance, e.g. stamping, annotation printing, punching
    • G03G15/6585Special processing for irreversibly adding or changing the sheet copy material characteristics or its appearance, e.g. stamping, annotation printing, punching by using non-standard toners, e.g. transparent toner, gloss adding devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/09Colouring agents for toner particles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
  • Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関する。
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、メタリック印刷やパール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。
その方法の一つとして、トナーを接着層として利用し、金属箔、樹脂箔を転写する方法が検討されており、例えば、トナー画像を形成し、トナー部にのみ転写箔を接着する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この方法では、画像の一部のみに箔を転写する場合、残りの箔はすべて無駄になるという問題があった。
一方で、トナー中に光輝性顔料を添加する検討も行われてきた。たとえば、光輝性顔料をトナーに含有させることで、必要な部分にのみメタリック画像を形成する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、この方法では、要求されるメタリック感、パール感が得られない場合がある。
さらなる方法として、トナー画像に塗料粉末を付着させることでメタリック画像を形成することが知られている(例えば、特許文献3参照)。この方法ではメタリック感の高い画像を得ることは可能だが、ミラー調、パール調の画像を得ることは困難であった。
特開平01−200985号公報 特開2014−157249号公報 特開2013−178452号公報
本発明は、所望の部位にミラー調またはパール調からグリッター調までの、あるいは、グロス調からマット調までの、所望の外観を有する画像を形成する新たな技術を提供することを課題とする。
本発明は、上記課題を解決する第1の手段として、記録媒体と、その上に配置されている熱可塑性樹脂の層とによって構成されている樹脂製画像の表面に粉体を配置して画像を形成するための画像形成装置であって、上記樹脂製画像の上記層の表面に上記粉体を供給するための粉体供給装置と、形成すべき画像に応じて上記樹脂製画像の摺擦条件を設定するための制御装置と、設定された上記摺擦条件にしたがって、上記層が軟化する温度以上の温度に調整され、かつ上記粉体が供給された上記樹脂製画像を上記層側から摺擦するための摺擦装置とを有する画像形成装置、を提供する。
また、本発明は、上記課題を解決する第2の手段として、記録媒体と、その上に配置されている熱可塑性樹脂の層とによって構成されている樹脂製画像の上記層の表面に粉体を供給する工程と、形成すべき画像に応じて上記樹脂製画像の摺擦条件を設定する工程と、設定された上記摺擦条件にしたがって、上記層が軟化する温度以上の温度に調整され、かつ上記粉体が供給された上記樹脂製画像を上記層側から摺擦する工程とを含む画像形成方法、を提供する。
本発明によれば、熱可塑性樹脂の層の部分にのみミラー調またはパール調からグリッター調までの、あるいは、グロス調からマット調までの、所望の外観を付与することが可能となり、このように、所望の部位にミラー調またはパール調からグリッター調までの、あるいは、グロス調からマット調までの、所望の外観を有する画像を形成することができる。
図1Aは、トナー層上に供給された粉体の摺擦前の状態を模式的に示す図であり、図1Bは、最低摺擦温度におけるトナー層上の粉体の摺擦後の状態を模式的に示す図であり、図1Cは、中間摺擦温度におけるトナー層上の粉体の摺擦後の状態を模式的に示す図であり、図1Dは、最高摺擦温度におけるトナー層上の粉体の摺擦後の状態を模式的に示す図である。 本発明の一実施の形態の画像形成装置およびそれを有する電子写真方式の画像形成システムの構成を模式的に示す図である。 上記画像形成装置の構成を模式的に示す図である。 上記画像形成装置の制御の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本実施の形態の画像形成装置は、樹脂製画像の表面に粉体を配置して画像を形成するための画像形成装置である。
上記樹脂製画像は、記録媒体と、その上に配置されている熱可塑性樹脂の層とによって構成される。上記樹脂製画像では、上記粉体を供給する時点では、上記層が記録媒体に定着されている。樹脂製画像は、後述するように、好適には電子写真方式の画像形成方法によって作製することが可能であるが、樹脂製画像の作製方法は、この作製方法に限定されない。
上記記録媒体は、上記層を担持可能な物体から適宜に選ぶことが可能であり、通常、シート状の形状を有するが、形状は限定されない。当該記録媒体の例には、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙またはコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、プラスチックフィルムおよび布、が含まれる。上記記録媒体の色も限定されず、例えば、形成すべき最終画像に応じて適宜に決めればよい。
上記熱可塑性樹脂は、熱可塑性を有する公知の種々の樹脂から適宜に選ぶことができ、一種でもそれ以上でもよく、その例には、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル系共重合体樹脂、オレフィン系樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド系樹脂、カーボネート樹脂、ポリエーテル、および、ポリ酢酸ビニル系樹脂、が含まれる。特に、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂またはポリエステル樹脂が好適である。
上記樹脂製画像は、乾式および湿式の電子写真やインクジェットなどの公知の画像形成方法によって形成することが可能である。中でも、上記樹脂製画像は、電子写真によって形成されたものであることが好ましい。
上記樹脂製画像は、上記層が軟化する温度かそれ以上の温度(以下、「摺擦温度」とも言う)に調整されている。上記樹脂製画像は、少なくとも後述する摺擦装置による表面の摺擦時に上記摺擦温度に調整されていればよい。上記樹脂製画像の温度は、樹脂製画像を加熱することによって調整されてもよいし、加熱された樹脂製画像の冷却によって調整されてもよいし、加熱された樹脂製画像の保温によって調整されてもよい。
上記画像形成装置は、粉体供給装置と摺擦装置と制御装置とを有する。上記粉体供給装置は、上記樹脂製画像の上記層の表面に上記粉体を供給することが可能な装置であれば制限されない。当該粉体供給装置には、上記粉体の性状に応じて公知の装置を用いることが可能であり、例えば、当該粉体供給装置には、特許文献3に記載されている粉末供給手段を用いることが可能である。
上記摺擦装置は、上記粉体が供給された上記樹脂製画像を上記層側から摺擦するための装置である。「摺擦」とは、記録媒体上の上記層の表面に接触しながら当該表面に沿って上記層に対して相対的に移動することを言う。上記摺擦には押圧が伴うことが、上記層の表面に上記粉体を配向させる観点、および、上記層に対する上記粉体の接着を強める観点、から好ましい。「押圧」とは、上記層の表面に対して交差する方向(例えば垂直方向)に上記層の表面を押すことを言う。
上記摺擦において、上記樹脂製画像に対する摺擦装置における摺擦部分の相対的な速度は、遅すぎると上記層の表面に沿う上記粉体の配向が不十分となり、速すぎると上記粉体の付着が不十分となることがあり、上記層の表面に沿う上記粉体の配向が不十分となり、最終画像におけるミラー調やパール調などの所期の外観の明瞭さが低下することがある。上記層の表面における上記粉体の付着と配向とを十分に行う観点から、上記相対的な速度は、5〜500mm/秒であることが好ましい。
また、上記摺擦において、上記層の表面における上記摺擦部分の接触幅は、狭すぎると上記摺擦部分が上記層の表面に沿って移動する際に上記粉体の向きのばらつきが生じやすく、上記層に付着する上記粉体の配向が不十分になることがあり、上記接触幅が広すぎると、記録媒体の搬送が難しくなる。上記層の表面に付着する上記粉体の所期の配向性および記録媒体の搬送性を十分に実現する観点から、上記接触幅は、上記樹脂製画像に対する上記摺擦部分の移動方向の長さで、1mm〜200mmであることが好ましい。
また、上記押圧における押圧力が低すぎると、上記粉体の付着強度が弱くなることがあり、高すぎると、上記層自体が乱れることがあり、また、樹脂製画像を搬送する際のトルクが高くなることがある。上記樹脂製画像の搬送の円滑な実現かつ省力化の観点、上記層に形成されている画像の保持の観点、および、上記粉体の付着強度を高める観点、から、上記押圧力は、上記層の表面に対して1〜30kPaであるが好ましい。
上記摺擦部材および上記押圧部材は、回転部材であってもよいし、往復運動する部材または固定されている部材のような非回転部材であってもよい。上記摺擦部材は、水平な表面を有する上記樹脂製画像の表面に接して水平方向に、当該表面に対して相対的に移動可能な部材であってもよいし、上記樹脂製画像の表面に接する回転自在なローラであってもよい。
上記押圧部材は、上記樹脂製画像を押圧しながらその表面が上記層の表面に対して相対的に移動自在に構成される。押圧部材による摺擦は、例えば、搬送されている樹脂製画像を固定された押圧部材で摺擦することによって、あるいは、樹脂製画像の搬送速度によりも遅い速度で回転するローラで摺擦することによって、あるいは、樹脂製画像の搬送方向とは逆の方向に回転するローラで摺擦することによって、あるいは、樹脂製画像の搬送方向に対してその回転軸が斜めとなる向きに配置された回転自在なローラで摺擦することによって、あるいは、樹脂製画像の表面上を往復運動する部材で摺擦することによって、行うことが可能である。
よって、上記押圧部材は、上記層の表面を押圧しながら上記樹脂製画像に対して相対的に異なる方向への移動自在に構成されていればよい。
また、上記押圧部材は、柔軟性を有することが好ましい。押圧部材の柔軟性は、例えば、押圧時に、樹脂製画像の表面の形状に追従可能な程度に押圧部材の表面が変形する程度の柔らかさ(変形追従性)である。このような柔軟性を有する押圧部材の例には、スポンジおよびブラシが含まれる。
上記制御装置は、形成すべき画像(最終画像)に応じて上記樹脂製画像の摺擦条件を設定するための装置である。上記摺擦条件は、上記摺擦によって上記層における上記粉体の存在状態を決める条件である。当該摺擦条件の例には、上記樹脂製画像の温度(摺擦温度)、上記押圧部材の上記樹脂製画像に対する押圧力、および上記樹脂製画像の上記層の表面に対して相対的に移動する上記摺擦部材の表面の相対速度(以下、「摺擦速度」とも言う)、が含まれる。上記摺擦条件には、上記摺擦温度が含まれ、上記制御装置は、上記摺擦温度のみに基づいて摺擦条件を設定してもよいし、上記摺擦温度とそれ以外の他の摺擦条件とに基づいて摺擦条件を設定してもよい。
上記摺擦条件の設定は、例えば、上記摺擦条件における種々の条件とそのときの最終画像との対応について予め採取したデータから、形成すべき画像に応じた適切な条件を選択することによって行うことが可能である。上記データは、最終画像を種々の摺擦条件で実際に作製した実験結果によるものであってもよいし、コンピュータシミュレーションによる計算結果によるものであってもよい。上記制御装置は、例えば、入力部、制御部、記憶部、演算部および出力部を有する通常のコンピュータによって構成することが可能である。
上記摺擦温度は、摺擦時の上記層に上記粉体が付着する温度である。摺擦に際して、上記粉体は、例えば図1Aに示されるように、上記層の上に無秩序に供給される。そして、例えば上記樹脂製画像の温度が、上記層の表面に粉体が接着する程度の粘着性を上記層が呈する温度(以下、「最低摺擦温度」とも言う)である場合では、図1Bに示されるように、上記層の表面上に供給された粉体が摺擦によって平らに配向する。その結果、樹脂製画像の色合いおよび粉体の種類に応じて、ミラー調、パール調またはグロス調の外観を呈する画像が形成される。
上記摺擦温度が上記最低摺擦温度よりも高い(以下、「中間摺擦温度」とも言う)場合には、上記層の表面に供給された粉体は、図1Cに示されるように、摺擦によって平面方向に拡げられながら、その一部は上記層の内部に押し込まれる。その結果、樹脂製画像の色合いおよび粉体の種類、さらに層の内部に込まれた粉体の量または割合に応じて、ミラー調またはパール調とグリッター調との間の任意の外観を呈する画像が形成され、あるいは、グロス調とマット調との間の外観を呈する画像が形成される。
上記摺擦温度が上記中間摺擦温度よりもさらに高い(以下、「最高摺擦温度」とも言う)場合には、上記層の表面に供給された粉体は、図1Cの場合と同様に、摺擦によって平面方向に拡げられながら、その一部は上記層の内部に押し込まれるが、図1Dに示されるように、上記層の内部に押し込まれる粉体の量、割合がさらに増える。その結果、樹脂製画像の色合いおよび粉体の種類に応じて、グリッター調またはマット調の外観を呈する画像が形成される。
上記樹脂製画像の温度が上記最高摺擦温度よりもさらに高いと、上記層の軟化がより一層進行し、当該層が摺擦によって削られ、正常な最終画像が得られなくなる。よって、上記摺擦温度は、上記粉体が上記層の表面に付着する温度(最低摺擦温度)から、上記層の内部に差し込まれながらも上記層が崩れない温度(最高摺擦温度)まで、と決めることができる。
上記摺擦温度は、常温の上記樹脂製画像の温度を徐々に上げていき、所期の画像が得られる温度、例えばミラー調の画像であれば上記層の表面に上記粉体が貼り付き始める温度を検出することによって求めることが可能であり、さらに温度を上げてグリッター調の画像が得られる温度を検出することによっても求めることが可能である。より具体的には、上記摺擦温度は、ホットプレートを所定の温度に加熱しておき、そこに樹脂製画像を上記層(画像面)が上になるように乗せ、使用したい上記粉体を適当な塗布部材、例えばアイシャドーチップのスポンジ部分、に付着させて上記層の表面を軽くこすり、上記層の表面への上記粉体の付着、および、上記層への上記粉体の押し込みの有無を確認する方法によって決めることが可能である。
上記の最低、中間、最高の各摺擦温度は、適当な範囲、例えば2〜5℃の温度範囲を有していてもよい。また、上記最高摺擦温度は、前述した方法で決めることができるが、上記層が摺擦によって崩れない範囲の温度であれば、上記最低摺擦温度よりも十分に高い温度、例えば上記最低摺擦温度よりも90℃高い温度、と決めることも可能である。また、上記中間摺擦温度は、一つ(例えば上記最低摺擦温度から上記最高摺擦温度までの温度範囲の中央値)でもよいし、それ以上であってもよい。たとえば、上記中間摺擦温度は、上記温度範囲を等分する温度の値であってもよいし、形成される画像の外観に応じた上記温度範囲中の特定の温度であってもよい。
上記押圧力は、上記摺擦時における上記押圧部材の上記樹脂製画像への圧力である。上記押圧力は、例えば、上記最低摺擦温度において押圧力を変えて最終画像を作製することによって決めることが可能である。上記層における上記粉体の存在状態は、ゼロを含む小さい押圧力(最低押圧力)で図1Bに示す状態となり、押圧力を大きくするに連れて図1C、図1Dに示す状態となる。
また、上記摺擦速度は、例えば、上記最低摺擦温度において摺擦速度を変えて最終画像を作製することによって決めることが可能である。たとえば、上記層における上記粉体の存在状態は、低い摺擦速度で図1Bに示す状態となり、摺擦速度を高くするに連れて図1C、図1Dに示す状態となる。
上記粉体は、限定されない。上記粉体は、前述の摺擦条件で上記樹脂製画像の上記層に供給され、摺擦されることにより、当該粉体および樹脂製画像の色合いに応じた特殊な外観を当該樹脂製画像に付与する。たとえば、上記粉体は、真球状の粉体であってもよいし、非球形粉体であってもよい。また、上記粉体は、合成品であってもよいし市販品であってもよい。さらに、上記粉体は、異なる二種以上の材料の粒子を混合品であってもよい。
また、上記粉体は、被覆されていてもよく、例えば、金属酸化物または樹脂でその表面が被覆されている金属粉であってもよいし、樹脂または金属でその表面が被覆されている金属酸化物粉であってもよいし、金属、金属酸化物または樹脂でその表面が被覆されている樹脂粉であってもよい。
上記非球形粉体は、球形粉体以外の粉体である。球形粉体は、その断面形状または投影形状の平均円形度が0.970以上である粉体である。なお、当該平均円形度は、公知の方法によって求めることができ、あるいはカタログ値であってもよい。
上記非球形粉体は、扁平な粒子形状を有することが、上記層の表面に沿って非球形粉体を配向させて付着させる観点から好ましい。上記非球形粉体の「扁平な粒子形状」とは、非球形粉体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5以上である形状であること、を言う。
上記非球形粉体の厚みは、非球形粉体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、0.2〜3.0μmであることがより好ましい。上記厚みが小さすぎると、上記層の表面に付着した非球形粉体の上記長径方向および上記短径方向を含む非球形粉体の平面方向が上記層の表面方向に実質的に沿う非球形粉体の良好な配向状態が十分に形成されないことがある。上記厚みが大きすぎると、画像をこすった時に粉体が取れてしまうことがある。
上記非球形粉体の材料は、限定されない。当該非球形粉体は、最終画像の所望の外観としてパール調またはミラー調からグリッター調の外観を発現させる観点から、金属粉であることが好ましく、あるいは金属酸化物粉であることが好ましい。上記非球形粉体は被覆されていてもよく、例えば、金属酸化物または樹脂でその表面が被覆されている金属粉であってもよいし、樹脂または金属でその表面が被覆されている金属酸化物粉であってもよいし、金属、金属酸化物または樹脂でその表面が被覆されている樹脂粉であってもよい。
当該非球形粉体の例には、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、同社の登録商標)、エルジーneo(尾池工業株式会社製、同社の登録商標)、アストロフレーク(日本防湿工業株式会社製、岡崎一の登録商標)が含まれる。
上記画像形成装置は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、上記粉体供給装置および摺擦装置以外の他の構成をさらに有していてもよい。当該他の構成の例には、温度調整装置、粉体回収装置、画像作製部および画像検出装置が含まれる。
上記温度調整装置は、上記摺擦装置で摺擦される上記樹脂製画像の温度を調整するための装置である。温度調整装置は、加熱装置であってもよいし、冷却装置であってもよいし、その両方の機能を有する装置であってもよい。当該温度調整装置には、公知の装置を利用することができ、その例には、ホットプレート、オーブンおよび送風装置が含まれる。
上記樹脂製画像が上記摺擦温度よりも十分に高い温度を有している状態から上記画像形成装置に供給される場合には、温度調整装置は、樹脂製画像の温度が上記摺擦装置に搬送されたときに上記摺擦温度となる速度または経路で樹脂製画像を、粉体供給装置を経て摺擦装置へ搬送するための搬送装置であってもよい。
上記粉体回収装置は、上記層の表面に供給された粉体を回収するための装置である。上記粉体回収装置は、摺擦装置で摺擦された後の樹脂製画像の表面に残留する粉体を回収する装置であることが、余剰の粉体による最終画像の汚染を防止する観点、および、粉体の再利用を可能とする観点、から好ましい。粉体回収装置の例には、上記表面に当接するスポンジやブラシ、ブレードなどの弾性部材、上記表面に対向して配置される吸引装置、および、上記表面から落下する余剰の粉体を収容するための容器、が含まれる。上記粉体回収装置は、上記摺擦装置における上記押圧部材であってもよい。
上記画像作製部は、上記樹脂製画像を作製するための装置である。当該画像作製部には、例えば、公知の電子写真方式の画像形成装置を用いることができる。また、上記画像検出装置は、最終画像におけるミラー調などの上記粉体による特定の外観を検出するための装置である。当該画像検出装置には、例えば、反射光測定装置および光沢度測定装置を用いることができる。当該画像検出装置は、上記制御装置と接続されていてもよく、上記制御装置は、上記画像検出装置の検出値に基づくさらなる制御、例えばフィードバック制御、を摺擦条件の設定にさらに含めてもよい。
本実施の形態における画像形成方法は、上記樹脂製画像の上記層の表面に上記粉体を供給する工程と、形成すべき画像に応じて上記樹脂製画像の摺擦条件を設定する工程と、設定された前記摺擦条件にしたがって上記摺擦温度に調整され、かつ上記粉体が供給されている上記樹脂製画像を上記層側から摺擦する工程とを含む画像形成方法によって行うことができる。この画像形成方法は、前述した本実施の形態の画像形成装置を用いて行うことが可能である。
上記画像形成方法は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、上記の粉体供給工程および摺擦工程以外の他の工程をさらに含んでいてもよい。当該他の工程の例には、上記樹脂製画像を形成する工程、上記樹脂製画像の所期の範囲外の温度を上記層が軟化する温度以上の温度に調整する工程、が含まれる。上記樹脂製画像を形成する工程は、通常の電子写真方式の画像形成方法によって行うことが可能である。上記温度調整工程は、前述した温度調整装置を用いて好適に行うことが可能である。
以下、本実施の形態を、図面を用いてさらに説明する。以下、本実施の形態の画像形成装置が、表面処理装置として、電子写真方式の画像形成装置に付加されている形態を説明する。
画像形成システム1は、図2に示されるように、トナー画像形成装置と表面処理装置とを有する。
トナー画像形成装置は、前述した画像作製部に相当し、公知のカラープリンタと同様の構成を有している、トナー画像形成装置は、例えば、画像読取部、画像形成部、用紙搬送部、給紙部、制御部および定着部27を有する。制御部は、前述した制御装置に相当する。
画像読取部は、光源11、光学系12、撮像素子13、および画像処理部14を有する。
画像形成部は、イエロー(Y)トナーからなる画像を形成する画像形成部、マゼンタ(M)トナーからなる画像を形成する画像形成部、シアン(C)トナーからなる画像を形成する画像形成部、黒(K)色トナーからなる画像を形成する画像形成部、および、中間転写ベルト26を有する。なお、Y、M、CおよびKは、トナーの色を表している。
画像形成部は、回転体としての感光体ドラム21、ならびにその周囲に配置された帯電部22、光書込部23、現像装置24およびドラムクリーナー25を有している。中間転写ベルト26は、複数のローラにより巻回され、走行可能に支持されている。
用紙搬送部は、送り出しローラ31、さばきローラ32、搬送ローラ33、ループローラ34、レジストローラ35、排紙ローラ36および用紙反転部37を備える。給紙部は、用紙Sを収容している複数の給紙トレイ41、42、43を有する。
制御部は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、およびROM(Read Only Memory)を有する。CPUは、ROMに記憶されたプログラムにしたがって、画像読取部、画像形成部、用紙搬送部、給紙部、および表面処理装置を制御し、演算結果などをRAMに記憶する。また、制御部は、外部から受信された印刷データを解析して、ビットマップ形式の画像データを生成し、画像データに基づく画像を用紙S上に形成する制御を行う。上記プログラムには、上記表面処理装置における摺擦条件を設定するためのプログラムが含まれている。
表面処理装置は、粉末供給部70を有する。粉末供給部70は、図3に示されるように摺擦ローラ74、ヒータ75、塗料粉末散布部98、および塗料粉末回収部99を有する。
塗料粉末散布部98は、粉体200の散布手段として、用紙S上に粉体200を散布するための装置である。塗料粉末散布部98は、粉体200を収容するための容器98aと、容器98aの開口部まで粉体200を搬送するための搬送スクリュー98bと、粉体200を容器98aから取り出すためのブラシローラ98cと、ブラシローラ98cに保持される粉体200を弾き飛ばすためのフリッカー98dとを有する。粉体200は、例えば前述した扁平な粒子形状を有する非球形粉体である。
容器98aの開口部は、ブラシローラ98cに保持される粉体200の量を規制するために、ブラシローラ98cのブラシの先端に接触する大きさに形成されている。フリッカー98dは、板状の部材であり、ブラシローラ98cと接触する位置に配置されている。ブラシローラ98cへのフリッカー98dの食い込み量は、例えば粉体200の供給量やブラシの偏摩耗などを考慮して決めることができ、ブラシローラ98cのブラシ毛長やブラシ密度は、例えば粉体200の供給量やそのボタ落ちなどを考慮して決めることができる。
フリッカー98dは、ブラシローラ98cと接触する位置に固定されていてもよいが、ブラシローラ98cの停止時にフリッカー98dがブラシローラ98cから離間するように、フリッカー98dが移動可能に構成されていてもよい。
摺擦ローラ74は、用紙Sの搬送方向と垂直な方向(紙面に対して垂直な方向)に回転軸を有し、図中の矢印の方向へ回転自在に構成されており、付勢部材(不図示)により付勢されるように構成されている。摺擦ローラ74は、例えば、円筒状の芯金と、その外周面上に配置されている樹脂製のスポンジなどの弾性層とを有している。摺擦ローラ74の軸方向の長さは、用紙Sの幅よりも長い。
ヒータ75は、摺擦ローラ74に対向する位置に設けられる。ヒータ75は、例えばホットプレートである。
塗料粉末回収部99は、例えば、塗料粉末散布部98から供給された粉体200のうちの余剰の粉体200を吸引するための集粉器である。集粉器は、用紙Sの搬送路から適当な高さの位置で吸引口が開口するように配置されており、例えば、粉体200を吸引するが用紙Sを吸引しない適度な出力で運転するように構成されている。
画像形成システム1において、制御部は、画像読取部、画像形成部、用紙搬送部、給紙部および表面処理装置を制御する。
画像読取部では、光源11から照射された光は、読取面に載置された原稿に照射され、その反射光は光学系12のレンズおよび反射鏡を介して、読取り位置に移動した撮像素子13に結像する。撮像素子13は、原稿Pからの反射光の強度に応じて電気信号を生成する。生成された電気信号は、画像処理部14において、アナログ信号からディジタル信号に変換された後、補正処理、フィルター処理、画像圧縮処理等が施され、画像データとして画像処理部14のメモリに記憶される。こうして、画像読取部は、原稿の画像を読み取り、画像データを記憶する。
画像形成部では、感光体ドラム21は、ドラムモーターにより所定の速度で回転する。帯電部22は、感光体ドラム21の表面を所望の電位に帯電させ、光書込部23は、画像データに基づいて、画像情報信号を感光体ドラム21に書き込み、感光体ドラム21に画像情報信号に基づく潜像を形成する。そして潜像は現像装置24により現像され、感光体ドラム21上に可視画像であるトナー像が形成される。このようにして、YMCKの各画像形成部の感光体ドラム21に、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、黒色の未定着のトナー画像が形成される。こうして、画像形成部は、電子写真方式の画像形成プロセスを用いてトナー画像を形成する。
YMCKの各画像形成部により形成された各色のトナー画像は、走行する中間転写ベルト26上に一次転写部により逐次転写される。こうして、中間転写ベルト26上に、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒色の各色のトナー層が重畳したカラートナー画像が形成される。
用紙搬送部では、用紙Sは、送り出しローラ31およびさばきローラ32によって給紙部の給紙トレイ41、42、43から一枚ずつ搬送経路に送り出される。搬送経路に送り出された用紙Sは、搬送ローラ33によって搬送経路に沿ってループローラ34およびレジストローラ35を経て2次転写ローラに搬送される。そして、用紙S上に中間転写ベルト21上のカラートナー画像が転写される。
カラートナー画像が転写された用紙Sに、定着部27にて熱と圧力とが加えられることにより、用紙S上のカラートナー画像がカラートナー層として用紙Sに定着される。こうして、用紙S上に樹脂製画像100が作製される。樹脂製画像100を有する用紙Sは、排紙ローラ36を経て表面処理装置に送られる。
なお、定着がなされた用紙Sを用紙反転部37に導いて用紙Sの表裏を反転して排出することができる。これにより、用紙Sの両面に画像を形成することができる。
上記制御部による表面処理装置での制御の一例を説明する。この例では、摺擦条件を3段階で選択する例を示すが、無段階(設定値の最低値から最高値までの間の任意の値を選択する形態)であってもよい。
塗料粉末散布部98では、容器98aに収容されている粉体200が搬送スクリュー98bによってブラシローラ98cまで搬送される。ブラシローラ98cは、例えば反時計回りに回転し、かつ粉体200を捕捉する。ブラシローラ98cに捕捉された粉体200はフリッカー98dによって弾き飛ばされ、用紙Sおよび樹脂製画像100上に散布される。
用紙S上の樹脂製画像100は、ヒータ75によって用紙Sの裏面から加熱される。たとえば、上記制御部は、図4に示されるように、最終画像の所望の表現が例えば作業者によって選択される(ステップ101)と、入力された所望の表現がミラー調、パール調またはグロス調であるか否かを判断する(ステップ102)。上記の表現が入力されている場合は、制御部は、最低摺擦温度を選択し(ステップ103)、ヒータ75の出力を制御して摺擦温度を最低摺擦温度に調整する(ステップ104)。
上記制御部は、入力された表現がミラー調、パール調またはグロス調ではない場合では、当該表現がグリッター調またはマット調であるか否かを判断する(ステップ105)。上記の表現が入力されている場合は、上記制御部は、最高摺擦温度を選択し(ステップ106)、ヒータ75の出力を制御して摺擦温度を最高摺擦温度に調整する(ステップ104)。
上記制御部は、入力された表現がグリッター調またはマット調でもない場合は、中間摺擦温度を選択し(ステップ107)、ヒータ75の出力を制御して摺擦温度を中間摺擦温度に調整する(ステップ104)。
ヒータ75による加熱により、樹脂製画像100の温度は、所望の摺擦温度に調整される。たとえば、樹脂製画像100の温度は、上記の制御により最低摺擦温度に調整され、樹脂製画像100は適度に軟化し、樹脂製画像100の表面に粘着力が生じる。
摺擦ローラ74は、用紙Sに向けて付勢されているとともに、図中の矢印方向に回転している。摺擦ローラ74は、用紙Sの搬送方向とは反対の向きに回転している。摺擦ローラ74は、樹脂製画像100上の粉体200を適度な押圧力(例えば10kPa程度)で押圧しつつ回転し、よって摺擦ローラ74の表面は、粉体200が供給されている樹脂製画像100の表面を摺擦する。樹脂製画像100の表面は、粘着性を有し、かつ粉体200が供給され、かつ摺擦ローラ74で摺擦されることから、樹脂製画像100の表面には、この表面に沿う方向に粉体200が配列して付着する。
より詳しくは、粉体200は、図1Aに示されるように、樹脂製画像100の表面に供給された状態では、配向していない。しかしながら、粉体200は、扁平な粒子形状を有している。このため、長軸と短軸とを含む平面(厚さ方向に直交する平面)に沿って配列しやすい。加えて、樹脂製画像100上の粉体200は、摺擦ローラ74によって適度に押圧されながら摺擦される。樹脂製画像100に直接接触しない部分は、摺擦ローラ74の摺擦によって、樹脂製画像100の表面から除去される。このため、粉体200は、図1Bに示されるように、樹脂製画像100の表面に沿って、当該表面上に配列して付着する。
図4のステップ107で中間摺擦温度が選択された場合では、摺擦時における樹脂製画像100はより軟化する。このため、粉体200は、摺擦時においてその一部が樹脂製画像100の内部に押し込まれる。よって、粉体200は、図1Cに示されるように、例えば、その一部が樹脂製画像100の表面に沿って配置し、残部がランダムな向きで樹脂製画像100の内部に押し込まれる。
図4のステップ105で最高摺擦温度が選択された場合では、摺擦時における樹脂製画像100はより一層軟化する。このため、粉体200は、摺擦時において樹脂製画像100の内部により押し込まれやすくなる。よって、粉体200は、図1Dに示されるように、例えば、ランダムな向きで樹脂製画像100の内部に押し込まれる。
粉体200が供給された樹脂製画像100を有する用紙Sは、例えば室温まで冷却され、粉体200は、樹脂製画像100上に固定され、その結果、用紙S、樹脂製画像100、および粉体200の層、をこの順で有する画像が最終的に形成される。
なお、用紙S上に散布された粉体200のうち、樹脂製画像が形成されていない部分に存在する余剰の粉体200は、塗料粉末回収部99による空気の流れにより塗料粉末回収部99に吸引され、用紙S、樹脂製画像100および上記搬送路から除去される。
最終画像では、摺擦条件に応じた前述した粉体200の存在状態が保存される。よって、例えば、最低摺擦温度で形成された最終画像では、上記摺擦によって粉体200が樹脂製画像100の表面に倒れ、粉体200の平面方向と上記表面とが実質的に平行になり、中でも、樹脂製画像100の粘着性による接着力が発揮される粉体200のみが樹脂製画像100に付着して上記表面上に残る。
こうして、粉体200は、摺擦によって実質的に一層で樹脂製画像100の表面に付着する。樹脂製画像100の表面は、粉体200によってその全てが覆われることはない。たとえば、当該表面における非球面粉体200による隠蔽率は、60%程度である。
したがって、最終画像では、粉体200の層による視覚効果と、用紙Sおよびトナー層による画像(下地画像)の視覚効果とが合わさった外観として、ミラー調、パール調またはグロス調の外観が得られる。
また、最高摺擦温度で摺擦してなる最終画像の作製において粉体200を用いると、粉体200の一部または全部は、樹脂製画像100の内部に入りこんだ状態で固定化される。このため、当該最終画像は、グリッター調(乱反射の多い金属光沢)またはマット調の外観を呈する。
また、粉体200に球形の粉体(または非扁平な粉体)を用いると、最低摺擦温度では粉体200の樹脂製画像100への付着量が少ない。このため、最終画像は、実質的には樹脂製画像100の光沢を呈するグロス調の外観を呈する。この場合、摺擦温度を高めるにつれて粉体200の樹脂製画像100への付着量は増加する。このため、最終画像は、マット調の外観を呈する。
最終画像の外観は、粉体の形状や外観と下地画像の彩度との組み合わせによって制御される。たとえば、上記粉体が金属光沢を有する上記非球形粉体である場合では、下地画像の彩度が低いとミラー調の外観を呈し、下地画像の彩度が高いとパール調の外観を呈する傾向にある。また、例えば、上記粉体が金属光沢以外の外観、例えば虹彩光沢を有する上記非球形粉体である場合には、下地画像の彩度に関わらずパール調の外観を呈する傾向にある。また、摺擦条件を強めることにより、グリッター調の外観を呈する傾向にある。
金属光沢の非球形粉体を用いる場合の下地画像の彩度の、最終画像の外観を決定する境界値は、画像の大きさや、下地画像における非球形粉体が付着している部分に隣接する部分の色などの諸条件に影響を受けることがあるため、一概には言えないが、概ね、下地画像の彩度が30以上であると最終画像の外観はパール調になり、30未満であるとミラー調になる傾向がある。なお、下地画像の彩度は、以下の測定条件によって測定することができる。
[測定条件]
測定装置:コニカミノルタ製FD−7
光源:D50
背景:ホワイトバック
また、上記粉体が有色または透明の球形粉体である場合では、下地画像の色調に関わらず、当該粉体の付着量が少ないほど下地画像の外観(例えば光沢)がそのまま発現され、当該粉体の付着量が多いほどマット調の外観を呈する傾向にある。
ミラー調、パール調からグリッター調までの所望の外観は、通常の方法によって決定することが可能であり、例えば、複数の当業者による、基準画像と対比する官能試験結果をスコアの平均値で表示する方法や、あるいは反射光測定装置におけるメインピークの半値幅、によって決めることが可能である。当該半値幅が小さい程ミラー調、パール調の外観を呈し、当該半値幅が大きい程グリッター調の外観を呈する。
グロス調からマット調までの所望の外観は、通常の方法、例えば、上記の官能試験結果を利用する方法や、あるいは光沢度の測定によって決めることが可能である。
なお、上記画像形成装置は、図示の実施形態では、電子写真方式のカラープリンタと合体しているが、上記画像形成装置のみから構成されていてもよい。あるいは、上記画像形成装置は、上記カラープリンタ内に組み込まれ、当該カラープリンタと一体的に構成されていてもよい。
以上の説明から明らかなように、本実施の形態の画像形成装置は、記録媒体と、その上に配置されている熱可塑性樹脂の層とによって構成されている樹脂製画像の表面に粉体を配置して画像を形成するための画像形成装置であって、上記樹脂製画像の上記層の表面に上記粉体を供給するための粉体供給装置と、形成すべき画像に応じて上記樹脂製画像の摺擦条件を設定するための制御装置と、設定された上記摺擦条件にしたがって、上記層が軟化する温度以上の温度に調整され、かつ上記粉体が供給された上記樹脂製画像を上記層側から摺擦するための摺擦装置とを有する。また、本実施の形態の画像形成方法は、記録媒体と、その上に配置されている熱可塑性樹脂の層とによって構成されている樹脂製画像の上記層の表面に粉体を供給する工程と、形成すべき画像に応じて上記樹脂製画像の摺擦条件を設定する工程と、設定された上記摺擦条件にしたがって、上記層が軟化する温度以上の温度に調整され、かつ上記粉体が供給された上記樹脂製画像を上記層側から摺擦する工程とを含む。よって、本実施の形態によれば、熱可塑性樹脂の層の部分にのみミラー調またはパール調からグリッター調までの、あるいは、グロス調からマット調までの、所望の外観を付与することが可能となり、このように、所望の部位にミラー調またはパール調からグリッター調までの、あるいは、グロス調からマット調までの所望の外観を有する画像を形成することができる。
また、上記摺擦装置が上記樹脂製画像を上記層側から押圧するための押圧部材を有し、当該押圧部材が上記樹脂製画像を押圧しながらその表面が上記層の表面に対して相対的に移動自在に構成されていることは、上記粉体の上記層への接着力を高める観点からより一層効果的である。
また、上記押圧部材が搬送されている上記樹脂製画像の搬送方向とは異なる方向へ移動自在に構成されていること、あるいは、上記押圧部材が上記層上を往復運動自在であることは、上記粉体を上記層の表面に一層に配向させる観点からより一層効果的である。
また、上記層の保全と上記非球形粉体の適切な配向との観点から、上記押圧部材が柔軟性を有することがより効果的であり、上記押圧部材がスポンジであることがより一層効果的である。
また、上記粉体が非球形粉体であること、当該非球形粉体が扁平な粒子形状を有すること、または、上記非球形粉体の短径が0.2〜3.0μmであること、は、上記層における粉体の配向を好適な配向に制御する観点からより一層効果的である。
また、上記非球形粉体が金属粉および金属酸化物粉の一方または両方であることは、最終画像においてパール調、ミラー調またはグリッター調のより鮮明な外観を得る観点からより一層効果的である。
また、上記画像形成装置において、上記摺擦装置によって摺擦される上記樹脂製画像の温度を調整するための温度調整装置をさらに有すること、または、摺擦される上記樹脂製画像の温度を上記層が軟化する温度に調整する工程をさらに含むこと、は、上記層の表面へ非球形粉体を十分に付着させる観点からより一層効果的である。
また、上記画像形成装置が、上記層の表面に供給された上記粉体を回収するための粉体回収装置をさらに有することは、最終画像の形成における環境負荷の軽減の観点から、より一層効果的である。
また、上記画像形成装置が、上記樹脂製画像を作製するための画像作製部をさらに有することは、高い付加価値を有する画像の生産性を高める観点からより一層効果的である。
[黒色用分散液の調製]
n−ドデシル硫酸ナトリウム11.5質量部をイオン交換水160質量部に投入し、溶解、撹拌して界面活性剤水溶液を調製した。この界面活性剤水溶液中に、着色剤(カーボンブラック:モーガルL)15質量部を徐々に添加し、「クレアミックスWモーションCLM−0.8」(エムテクニック株式会社製、「クレアミックス」は同社の登録商標)を用いて分散処理を行った。こうして、黒色着色剤の微粒子が分散した液(黒色用分散液)を調製した。
黒色用分散液中の黒色着色剤の微粒子の粒径は、体積基準のメディアン径で220nmであった。なお、体積基準のメディアン径は、「MICROTRAC UPA−150」(HONEYWELL社製)を用い、下記測定条件下で測定して求めた。
サンプル屈折率:1.59
サンプル比重:1.05(球状粒子換算)
溶媒屈折率:1.33
溶媒粘度:0.797(30℃)、1.002(20℃)
0点調整:測定セルにイオン交換水を投入し調整した。
[マゼンタ用分散液の調製]
「カーボンブラック:モーガルL」の代わりに「C.I.ピグメントレッド122」を用いる以外は黒色用分散液の調製と同様にして、マゼンタ着色剤の微粒子が分散した液(マゼンタ用分散液)を調製した。
[ホワイト用分散液の調製]
「カーボンブラック:モーガルL」の代わりに酸化チタン粒子「SA−1」(堺化学工業株式会社製)を用いる以外は黒色用分散液の調製と同様にして、白色着色剤の微粒子が分散した液(白色用分散液)を調製した。
マゼンタ用分散液におけるマゼンタ着色剤の微粒子のメディアン径は130nmであり、ホワイト用分散液における白色着色剤の微粒子のメディアン径は150nmであった。
[コア用樹脂粒子の作製]
下記に示す第1段重合、第2段重合および第3段重合を経て多層構造を有するコア用樹脂粒子を作製した。
(a)第1段重合
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器にポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム4質量部をイオン交換水3040質量部に溶解させた界面活性剤水溶液1を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、当該溶液の温度を80℃に昇温させた。
上記界面活性剤水溶液1中に、過硫酸カリウム10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた重合開始剤溶液1を添加し、得られた混合液の温度を75℃に昇温させた後、下記の成分を下記の量で含有する単量体混合液1を1時間かけて上記混合液に滴下した。
スチレン 532質量部
n−ブチルアクリレート 200質量部
メタクリル酸 68質量部
n−オクチルメルカプタン 16.4質量部
上記単量体混合液1を滴下後、得られた反応液を75℃にて2時間にわたり加熱、撹拌することにより重合(第1段重合)を行い、樹脂粒子A1を作製した。
(b)第2段重合
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、下記の成分を下記の量で含有する単量体混合液2を投入し、離型剤としてパラフィンワックス「HNP−57」(日本精蝋株式会社製)93.8質量部を添加し、90℃に加温して溶解させた。
スチレン 101.1質量部
n−ブチルアクリレート 62.2質量部
メタクリル酸 12.3質量部
n−オクチルメルカプタン 1.75質量部
一方、ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム3質量部をイオン交換水1560質量部に溶解させた界面活性剤水溶液2を調製し、98℃に加熱した。この界面活性剤水溶液2中に樹脂粒子A1を32.8質量部添加し、さらに、上記単量体混合液2を添加した後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エムテクニック株式会社製)で8時間混合分散した。この混合分散により分散粒子径が340nmの乳化粒子を含有する乳化粒子分散液1を調製した。
次いで、この乳化粒子分散液1に、過硫酸カリウム6質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた重合開始剤溶液2を添加し、得られた混合液を98℃にて12時間にわたり加熱撹拌を行うことで重合(第2段重合)を行い、樹脂粒子A2を作製し、また、当該樹脂粒子A2を含有する分散液を得た。
(c)第3段重合
上記樹脂粒子A2を含有する分散液に、過硫酸カリウム5.45質量部をイオン交換水220質量部に溶解させた重合開始剤溶液3を添加し、得られた分散液に、80℃の温度条件下で、下記の成分を下記の量で含有する単量体混合液3を1時間かけて滴下した。
スチレン 293.8質量部
n−ブチルアクリレート 154.1質量部
n−オクチルメルカプタン 7.08質量部
滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌を行って重合(第3段重合)を行い、重合終了後、28℃に冷却してコア用樹脂粒子を作製した。
[シェル用樹脂粒子の作製]
コア用樹脂粒子の作製における第1段重合で使用された単量体混合液1を、下記の成分を下記の量で含有する単量体混合液4に変更した以外は同様にして、重合反応および反応後の処理を行ってシェル用樹脂粒子を作製した。
スチレン 624質量部
2−エチルヘキシルアクリレート 120質量部
メタクリル酸 56質量部
n−オクチルメルカプタン 16.4質量部
[ブラックトナー粒子の作製]
(a)コア部の作製
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、下記の成分を下記の量で投入、撹拌した。得られた混合液の温度を30℃に調整後、5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を当該混合液に添加して、そのpHを8〜11に調整した。
コア用樹脂粒子 420.7質量部
イオン交換水 900質量部
黒色用分散液 300質量部
次いで、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を撹拌の下で30℃にて10分間かけて上記混合液に添加した。3分間放置後に混合液の昇温を開始し、上記混合液を60分間かけて65℃まで昇温させ、上記混合液中の粒子の会合を行った。この状態で「マルチサイザ3」(コールター社製)を用いて会合粒子の粒子径測定を行い、会合粒子の体積基準メディアン径が5.8μmになった時に、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解させた水溶液を上記混合液に添加して粒子の会合を停止させた。
会合停止後、さらに、熟成処理として液温を70℃にして1時間にわたり加熱撹拌を行うことにより会合粒子の融着を継続させてコア部を作製した。コア部の平均円形度を「FPIA2100」(シスメック株式会社製、「FPIA」は同社の登録商標)で測定したところ、0.912だった。
(b)シェルの作製
次に、上記混合液を65℃にして、シェル用樹脂粒子50質量部を当該混合液に添加し、さらに、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を10分間かけて上記混合液に添加した。その後、上記混合液を70℃まで昇温させて1時間にわたり撹拌を行った。この様にして、コア部の表面にシェル用樹脂粒子を融着させた後、75℃で20分間熟成処理を行ってシェルを形成させた。
その後、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を添加してシェルの形成を停止した。さらに、8℃/分の速度で30℃まで冷却した。生成した粒子をろ過し、45℃のイオン交換水で繰り返し洗浄した後、40℃の温風で乾燥することにより、コア部の表面を覆うシェルを有するブラックトナー母体粒子を作製した。
(c)外添剤添加工程
ブラックトナー母体粒子に下記外添剤を添加して、「ヘンシェルミキサ」(日本コークス工業株式会社製)にて外添処理を行い、ブラックトナー粒子を作製した。
ヘキサメチルシラザン処理したシリカ微粒子 0.6質量部
n−オクチルシラン処理した二酸化チタン微粒子 0.8質量部
なお、ヘンシェルミキサによる外添処理は、撹拌羽根の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分の条件の下で行った。また、上記外添剤の上記シリカ微粒子の粒径は、体積基準のメディアン径で12nmであり、上記二酸化チタン微粒子の粒径は、体積基準のメディアン径で20nmであった。
[マゼンタトナー粒子の作製]
黒色用分散液の代わりにマゼンタ用分散液を用いる以外はブラックトナー粒子の作製と同様にして、マゼンタトナー粒子を作製した。
[ホワイトトナー粒子の作製]
黒色用分散液の代わりに白色用分散液を用いる以外はブラックトナー粒子の作製と同様にして、ホワイトトナー粒子を作製した。
[現像剤の作製]
ブラックトナー粒子およびマゼンタトナー粒子のそれぞれに、メチルメタクリレートとシクロヘキシルメタクリレートとの共重合体でその表面が被覆されている、体積平均粒子径40μmのフェライトキャリア粒子をトナー濃度が6質量%となる量で混合し、ブラック現像剤およびマゼンタ現像剤のそれぞれを作製した。
[記録媒体1、2の準備]
下記記録媒体1、2を用意した。
記録媒体1:リンテック株式会社製「ニューカラーR ゆき」
記録媒体2:リンテック株式会社製「ニューカラーR くろ」
[粉体1〜3の準備]
下記粉体1〜3を用意した。粉体1は、金属粉体であり、その粒子形状は扁平状である。粉体2は、樹脂製の粒子であり、その粒子形状は略球形であり、その平均円形度は0.910である。粉体3は、ガラスビーズであり、その粒子形状はほぼ球形状であり、その平均円形度は0.992である。粉体1、2は、いずれも非球形粉体であり、粉体3は、球形粉体である。
粉体1:株式会社GGコーポレーション製「サンシャインベビー D−9クロムパウダー」
粉体2:ホワイトトナー粒子
粉体3:ユニチカ株式会社製ホウケイ酸ガラスビーズ「UBS−0010E」
[実施例1]
「AccurioPressC2060」(コニカミノルタ株式会社製、「AccurioPress」は同社の登録商標)の改造機にブラック現像剤および記録媒体1を収容し、当該改造機を用いて2cm×2cmの正方形のパッチ画像を記録媒体1上に形成し、記録媒体1上に当該パッチ画像を有するトナー画像(樹脂製画像)を出力した。上記樹脂製画像における上記パッチ画像の部分は、黒色(ブラック)を呈していた。
85℃に加熱したホットプレートの上に上記樹脂製画像を、上記パッチ画像を上に向けて置き、当該パッチ画像上に、粉体1を散布し、上記樹脂製画像のパッチ画像の表面をスポンジローラで摺擦した。摺擦時の押圧力は、約10kPaである。摺擦後、上記樹脂製画像を室温条件下で冷却した後、刷毛によって残余の粉体1をパッチ画像の表面から除去した。こうして最終画像1−1を得た。最終画像1−1は、ミラー調(目視では実質的な乱反射が認められず、像が明確に投影される)を呈していた。
最終画像1−1における入射角度20°における反射光(受光)角度を測定する反射測定を、株式会社村上色彩技術研究所製の変角光度計「GP−5」を用いて、−10〜50°の受光角度の範囲で行い、ピークの半値幅を求めた。最終画像1−1の半値幅は、6.6°であった。なお、上記半値幅が小さいほどより明確な(画像をより明確に投影する)ミラー調であることを意味する。
ホットプレートの温度を115℃、145℃および175℃のそれぞれに変える以外は最終画像1−1の作製と同様にして、最終画像1−2〜1−4のそれぞれを得た。
最終画像1−2の上記半値幅は10.7°であり、最終画像1−2の外観は、グリッター様ミラー調(目視で若干の乱反射が認められるが投影される像の輪郭が識別可能である)であった。最終画像1−3の上記半値幅は13.9°であり、最終画像1−3の外観は、ミラー様グリッター調(目視で乱反射が認められ、投影される像の存在が識別可能である)であった。最終画像1−4の上記半値幅は18.2°であり、最終画像1−4の外観は、グリッター調(目視で乱反射が認められ、像の投影が実質的に認められない)であった。
[実施例2]
ブラック現像剤に代えてマゼンタ現像剤を用いて、樹脂製画像においてマゼンタ色を呈するパッチ画像を記録媒体1上に形成した以外は、実施例1と同様にして樹脂製画像の最終画像2−1〜2−4のそれぞれを得た。
最終画像2−1の半値幅は6.4°であり、最終画像2−1の外観は、マゼンタ色のパール調(目視で光沢と均一な濁り観とが認められる)であった。最終画像2−2の半値幅は10.3°であり、最終画像2−2の外観は、マゼンタ色のグリッター様パール調(目視でパール調による濁り観および光沢の中にやや粗い乱反射が認められる)であった。最終画像2−3の半値幅は13.5°であり、最終画像2−3の外観は、マゼンタ色のパール様グリッター調(目視で乱反射が認められるとともにわずかにパール調による濁り観および光沢が認められる)であった。最終画像2−4の半値幅は17.9°であり、最終画像2−4の外観は、マゼンタ色のグリッター調(目視で乱反射が認められ、パール調による濁り観および光沢が実質的には認められない)であった。
なお、最終画像1−1〜1−4および2−1〜2−4の反射測定におけるピーク位置は、いずれも20±2°の範囲内であった。
[実施例3]
記録媒体1に代えて記録媒体2を用い、粉体1に代えて粉体2を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂製画像の最終画像3−1〜3−4のそれぞれを得た。また、最終画像3−1〜3−4のそれぞれの画像の光沢度を、株式会社テツタニ製の光沢測定器「マイクロ−グロス75°」を用いて測定した。光沢度が高いほどグロスな外観を呈し、光沢度が低いほどマットな外観を呈する。
最終画像3−1の光沢度は72であり、その外観は、黒色のグロス調(目視で艶やかな黒色)であった。最終画像3−2の光沢度は57であり、その外観は、黒色のマット様グロス調(目視で艶が認められるがくすみ観も認められる)であった。最終画像3−3の光沢度は43であり、その外観は、黒色のグロス様マット調(目視で軽く均一なくすみ観が認められる)であった。最終画像3−4の光沢度は30であり、その外観は、黒色のマット調(目視で均一かつ明確なくすみ観が認められ、艶観が実質的に認められない)であった。
[実施例4]
粉体2に代えて粉体3を用いる以外は実施例3と同様にして樹脂製画像の最終画像4−1〜4−4のそれぞれを得た。最終画像4−1の光沢度は71であり、その外観は、黒色のグロス調であった。最終画像4−2の光沢度は54であり、その外観は、黒色のマット様グロス調であった。最終画像4−3の光沢度は39であり、その外観は、黒色のグロス様マット調であった。最終画像4−4の光沢度は23であり、その外観は、黒色のマット調であった。
[実施例5]
摺擦温度を85℃とし、摺擦時の押圧力を30kPa、50kPaおよび70kPaにそれぞれ変更する以外は実施例4における最終画像4−1の作製と同様にして、最終画像5−2〜5−4のそれぞれを得た。最終画像5−2の光沢度は57であり、その外観は、黒色のマット様グロス調であった。最終画像5−3の光沢度は41であり、その外観は、黒色のグロス様マット調であった。最終画像5−4の光沢度は27であり、その外観は、黒色のマット調であった。
上記実施例における画像形成の条件および最終画像の性状を表1に示す。
Figure 0006891661
表1から明らかなように、実施例1〜5では、いずれも、ミラー調またはパール調からグリッター調まで、あるいは、グロス調からマット調まで、の外観を呈する最終画像が得られた。また、実施例1〜5によれば、最終画像の外観は、摺擦時の画像の温度や摺擦時の押圧力などの摺擦条件によって、ミラー調またはパール調からグリッター調まで、あるいは、グロス調からマット調まで、の範囲の任意の外観に調整可能であることがわかる。
本発明によれば、パール調またはミラー調からグリッター調まで、あるいはグロス調からマット調までの範囲内の任意の特殊な外観を呈する画像を、その下地となる熱可塑性樹脂の層の配置に応じた所望の位置に形成することが可能である。そして、当該熱可塑性樹脂の層は、電子写真方式の画像形成装置によって形成することができる。よって、本発明によれば、上記の特殊な外観を呈する画像の形成のさらなる普及が期待される。
1 画像形成システム
11 光源
12 光学系
13 撮像素子
14 画像処理部
21 感光体ドラム
22 帯電部
23 光書込部
24 現像装置
25 ドラムクリーナー
26 中間転写ベルト
27 定着部
31 送り出しローラ
32 さばきローラ
33 搬送ローラ
34 ループローラ
35 レジストローラ
36 排紙ローラ
37 用紙反転部
41〜43 給紙トレイ
70 粉末供給部
74 摺擦ローラ
75 ヒータ
98 塗料粉末散布部
98a 容器
98b 搬送スクリュー
98c ブラシローラ
98d フリッカー
99 塗料粉末回収部
100 樹脂製画像
200 粉体
S 用紙

Claims (15)

  1. 記録媒体と、その上に配置されている熱可塑性樹脂の層とによって構成されている樹脂製画像の表面に粉体を配置して画像を形成するための画像形成装置であって、
    前記樹脂製画像の前記層の表面に前記粉体を供給するための粉体供給装置と、
    形成すべき画像に応じて前記樹脂製画像の摺擦条件を設定するための制御装置と、
    設定された前記摺擦条件にしたがって、前記層が軟化する温度以上の温度に調整され、かつ前記粉体が供給された前記樹脂製画像を前記層側から摺擦するための摺擦装置と、
    を有する画像形成装置。
  2. 前記摺擦装置は、前記樹脂製画像を前記層側から押圧するための押圧部材を有し、
    前記押圧部材は、前記樹脂製画像を押圧しながらその表面が前記層の表面に対して相対的に移動自在に構成されている、
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記押圧部材は、搬送されている前記樹脂製画像の搬送方向とは異なる方向へ移動自在に構成されている、
    請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記押圧部材は、前記層上を往復運動自在である、請求項2または3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記押圧部材は、柔軟性を有する、請求項2〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記押圧部材は、スポンジである、請求項2〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  7. 前記粉体が非球形粉体である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. 前記非球形粉体は、扁平な粒子形状を有する、請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記非球形粉体の短径は、0.2〜3.0μmである、請求項7または8に記載の画像形成装置。
  10. 前記非球形粉体は、金属粉および金属酸化物粉の一方または両方である、請求項7〜9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  11. 前記摺擦装置によって摺擦される前記樹脂製画像の温度を調整するための温度調整装置をさらに有する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  12. 前記層の表面に供給された前記粉体を回収するための粉体回収装置をさらに有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  13. 前記樹脂製画像を作製するための画像作製部をさらに有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  14. 記録媒体と、その上に配置されている熱可塑性樹脂の層とによって構成されている樹脂製画像の前記層の表面に粉体を供給する工程と、
    形成すべき画像に応じて前記樹脂製画像の摺擦条件を設定する工程と、
    設定された前記摺擦条件にしたがって、前記層が軟化する温度以上の温度に調整され、かつ前記粉体が供給された前記樹脂製画像を前記層側から摺擦する工程と、
    を含む画像形成方法。
  15. 摺擦される前記樹脂製画像の温度を前記層が軟化する温度以上の温度に調整する工程をさらに含む、請求項14に記載の画像形成方法。
JP2017122368A 2017-06-22 2017-06-22 画像形成装置および画像形成方法 Active JP6891661B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017122368A JP6891661B2 (ja) 2017-06-22 2017-06-22 画像形成装置および画像形成方法
US15/976,102 US10261434B2 (en) 2017-06-22 2018-05-10 Image forming apparatus with a powder supplying device and an image forming method supplying powder to a resin image

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017122368A JP6891661B2 (ja) 2017-06-22 2017-06-22 画像形成装置および画像形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019005965A JP2019005965A (ja) 2019-01-17
JP6891661B2 true JP6891661B2 (ja) 2021-06-18

Family

ID=64692510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017122368A Active JP6891661B2 (ja) 2017-06-22 2017-06-22 画像形成装置および画像形成方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10261434B2 (ja)
JP (1) JP6891661B2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7508194B2 (ja) * 2017-11-21 2024-07-01 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法および画像形成装置
JP7283047B2 (ja) * 2018-10-22 2023-05-30 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法
JP7283068B2 (ja) * 2018-12-14 2023-05-30 コニカミノルタ株式会社 粉末貼付装置、画像形成装置、粉末貼付方法、および画像形成方法
JP7268476B2 (ja) * 2019-05-16 2023-05-08 コニカミノルタ株式会社 粉体供給装置、および粉体供給方法
JP7275972B2 (ja) * 2019-08-01 2023-05-18 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法
JP7379937B2 (ja) * 2019-08-28 2023-11-15 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法
JP2021088064A (ja) * 2019-12-02 2021-06-10 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法
JP7371475B2 (ja) * 2019-12-11 2023-10-31 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置
JP7367518B2 (ja) * 2019-12-24 2023-10-24 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法および画像形成装置
JP2021101231A (ja) * 2019-12-24 2021-07-08 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法および画像形成装置
JP2021156985A (ja) * 2020-03-26 2021-10-07 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法
JP2022024706A (ja) * 2020-07-28 2022-02-09 コニカミノルタ株式会社 粉体転写装置、粉体供給装置および画像形成装置
JP2022061787A (ja) * 2020-10-07 2022-04-19 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01200985A (ja) 1988-02-05 1989-08-14 Minolta Camera Co Ltd 立体画像への箔付け転写方法
JPH03106686A (ja) * 1989-09-21 1991-05-07 Tahara Hakuoshiki Seisakusho:Kk 箔押機の箔送り装置
JPH112916A (ja) * 1997-06-11 1999-01-06 Canon Inc 画像形成方法及び画像形成装置
GB2338434B (en) * 1998-03-23 2001-08-22 Whiley Foils Ltd Hot dieless foiling
JP2001290382A (ja) * 2000-04-10 2001-10-19 Ricoh Co Ltd 画像光沢度調整装置および画像形成装置
JP2010107540A (ja) * 2008-10-28 2010-05-13 Konica Minolta Business Technologies Inc カラー画像形成方法
JP5202663B2 (ja) * 2011-02-21 2013-06-05 富士フイルム株式会社 マット剤塗布装置およびインクジェット記録装置
JP5409821B2 (ja) * 2012-01-23 2014-02-05 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP5895697B2 (ja) * 2012-02-07 2016-03-30 コニカミノルタ株式会社 画像形成システム、画像形成方法、および粉末供給装置
US9323169B2 (en) * 2012-05-02 2016-04-26 Eastman Kodak Company Preparing color toner images with metallic effect
JP2014010302A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Konica Minolta Inc 画像形成方法
JP2014157249A (ja) 2013-02-15 2014-08-28 Fuji Xerox Co Ltd 光輝性トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
WO2016116141A1 (en) * 2015-01-20 2016-07-28 Hewlett-Packard Indigo B.V. Electrophotographic printing and foiling

Also Published As

Publication number Publication date
US10261434B2 (en) 2019-04-16
JP2019005965A (ja) 2019-01-17
US20180373175A1 (en) 2018-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6891661B2 (ja) 画像形成装置および画像形成方法
US10466620B2 (en) Image forming apparatus and image forming method
JP2018205694A (ja) 画像形成装置および画像形成方法
JP7247485B2 (ja) 画像形成方法および画像形成装置
JP7508194B2 (ja) 画像形成方法および画像形成装置
JP7151261B2 (ja) 画像形成方法
JP7283047B2 (ja) 画像形成方法
JP7215066B2 (ja) 画像形成方法
JP7379937B2 (ja) 画像形成方法
JP7188021B2 (ja) 画像形成方法
JP7367518B2 (ja) 画像形成方法および画像形成装置
JP7215089B2 (ja) 画像形成方法
JP5598284B2 (ja) クリアトナー、画像形成方法
JP7275972B2 (ja) 画像形成方法
JP2021021755A (ja) 画像形成方法および画像形成装置
JP2020086148A (ja) 画像形成方法
US11599040B2 (en) Image forming method, post-processing device, and adjusting device
JP7247524B2 (ja) 画像形成方法
JP2021101231A (ja) 画像形成方法および画像形成装置
JP2021124596A (ja) 画像形成方法及び画像形成装置
JP2021103277A (ja) 画像形成方法
JP2021156985A (ja) 画像形成方法
JP2020095251A (ja) 画像形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20190708

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20191011

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200615

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210419

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210427

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210510

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6891661

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150