JP7180290B2 - 画像形成方法 - Google Patents
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その方法の一つとして、トナー画像を利用して金属箔、樹脂箔を転写する方法が検討されてきたが、この方法では画像の一部のみに箔を転写する場合、残りの箔は全て無駄になるという問題があった(特許文献1参照)。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
前記記録媒体の表面粗さRaが、0.5~4μmの範囲内であり、
前記加飾粉体の粒子の表面粗さRaが、6~300nmの範囲内であり、
前記樹脂画像層が、少なくともビニル樹脂又はポリエステル樹脂を含有し、
前記樹脂画像層の構成成分をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したとき、分子量分布曲線において、分子量300以上1300以下の範囲内にピークを有する低分子量成分と分子量12000以上22000以下の範囲内にピークを有する高分子量成分の前記両ピーク位置に差があり、2つのピークが出現するように、前記構成成分を調製することを特徴とする画像形成方法。
また、前記樹脂画像層が、ビニル樹脂を含有すると、環境中の水分量変化の影響を受けにくくなる。
さらに前記樹脂画像層が、ポリエステル樹脂を含有すると、樹脂の分子中にカルボキシ基などの極性基が多く存在しており、分子中及び分子間で水素結合することによって、低分子量化しても優れた機械的強度を得ることができる。
さらに、前記加飾粉体の粒子の表面粗さRaが、6~300nmの範囲内である。これにより、加飾粉体と樹脂画像層の接着性を高める効果が得られる。
また、前記樹脂画像層が、静電荷像現像用トナー用いて形成されたトナー画像層であることが、本発明の効果を顕著に発現できることから好ましい。
前記樹脂画像層を加熱により軟化させる工程を有することが好ましい。
さらに、本発明においては、前記樹脂画像層が軟化した状態で、前記樹脂画像層の表面に前記加飾粉体を供給して固着する工程を有することが好ましい。
本発明の画像形成方法は、記録媒体上に形成された樹脂画像層の表面に、加飾粉体を供給して固着する画像形成方法であって、前記記録媒体の表面粗さRaが、0.5~4μmの範囲内であり、前記加飾粉体の粒子の表面粗さRaが、6~300nmの範囲内であり、前記樹脂画像層が、少なくともビニル樹脂又はポリエステル樹脂を含有し、前記樹脂画像層の構成成分をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したとき、分子量分布曲線において、分子量300以上1300以下の範囲内にピークを有する低分子量成分と分子量12000以上22000以下の範囲内にピークを有する高分子量成分の前記両ピーク位置に差があり、2つのピークが出現するように、前記構成成分を調製することを特徴とする。
本発明においては、比較的大きな表面凹凸を有する記録媒体表面に対して十分な接着力をもたせる観点から、GPCで測定したとき、分子量分布曲線において、分子量300以上1300以下の範囲内にピークを有するように、前記構成成分の低分子量成分を調製する。500以上1300以下範囲内にピークを有するように、前記構成成分の低分子量成分を調製することが好ましい。
ピークはそれぞれの領域に複数あってもよい。
またさらに、樹脂画像層と記録媒体の接着力をさらに向上させるために記録媒体の表面粗さRaが、0.5~4μmの範囲内である。
本発明において、樹脂画像層の構成成分のGPCで測定した分子量分布曲線は以下のようにして求める。
GPC装置HLC-8220GPC(東ソー社製)及びカラムTSKguardcolumn+TSKgel SuperHZM-M3連(東ソー社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフランを流速0.2mL/minで流す。キャリア溶媒とともに、調製した試料液10μLをGPC装置内に注入し、屈折率検出器(RI検出器)を用いて試料を検出し、単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて、試料の分子量分布を算出する。検量線は、分子量がそれぞれ6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106である10点のポリスチレン標準粒子(Pressure Chemical社製)を測定することにより、作成する。
得られた分子量分布曲線におけるピークは分子量分布曲線中の極大となる点を指すが、本発明においては、上記GPC測定で得られた分子量分布曲線の全体のピーク面積の3%以上の面積を有するものを、「ピーク」と定義する。
本発明のGPCの分子量分布曲線は、樹脂画像層から求めた分子量分布曲線であるが、画像を形成する前の樹脂画像層を形成する構成成分であるトナーの分子量分布曲線を代用値として使うことができる。すなわち、本発明における効果を得るためには、樹脂画像層を形成する樹脂成分自体の分子量分布が本発明の範囲内にあればよいことを意味する。
本発明において、加飾粉体及び記録媒体の表面粗さRaの測定は、JIS B0681-6に準じた粗さ測定方法により行う。
加飾粉体の粒子の表面粗さRaは、レーザー顕微鏡(VK-X200:キーエンス社製)にて対物レンズ150倍で撮影する。一つの粒子を基準に傾き補正を行う。傾き補正をした粒子表面のRaを測定し、10粒子の測定値の平均値を表面粗さRaの数値として測定する。
記録媒体の表面粗さRaは、上記加飾粉体の測定方法と同様の条件で計測を行う。測定領域は任意の領域を選択することができる。
以下、本発明の画像形成方法の構成について説明する。
<記録媒体>
本発明に係る記録媒体としては、特に制限されず、例えば、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙又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等の紙類;ポリプロピレン(PP)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム等の樹脂製フィルム;布などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、記録媒体の色は特に限定されず、種々の色の記録媒体を使用することができる。
樹脂画像層と記録媒体の接着力を向上させるために、記録媒体の表面粗さRaが、0.5~4μmの範囲内である。
樹脂画像層は、その構成成分をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したとき、分子量分布曲線において、分子量300以上1300以下の範囲内にピークを有する低分子量成分と分子量12000以上22000以下の範囲内にピークを有する高分子量成分の前記両ピーク位置に差があり、2つのピークが出現するように、前記構成成分が調製される。
樹脂画像を記録媒体上に十分な強度で固着させるために、GPCによって得られる分子量12000以上22000以下の範囲内にピークを有する高分子量成分のピークの面積は、全体の40~90%であることが好ましく、55~85%であるとさらに好ましい。また、その表面に加飾粉体を十分な強度で固着させるために、GPCによって得られる分子量300以上1300以下の範囲内の低分子量成分のピークの面積は、全体の5~25%であることが好ましく、10~20%であるとさらに好ましい。
樹脂画像層は、その表面に加飾粉体を固着するものである。例えば、加熱により軟化又は可塑化する樹脂を含有することが好ましい。また、樹脂画像層が、静電荷像現像用トナー用いて形成されたトナー画像層であることが本発明の効果を顕著に発現できる点で好ましい。
このような樹脂として、例えば、熱可塑性樹脂や熱溶融性樹脂が挙げられる。また、熱可塑性樹脂以外に、着色剤、分散剤、界面活性剤、可塑剤、離型剤、酸化防止剤等の他の構成成分を含有してもよい。
熱可塑性樹脂は、熱可塑性を有する公知の樹脂を用いることができ、特に制限されない。また、熱溶融性樹脂は、熱溶融性を有する公知の樹脂を用いることができ、特に制限されない。
さらに、上述の樹脂の中でも、ビニル樹脂の(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、スチレン・アクリル樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含んでいると好ましく、スチレン・アクリル樹脂及びポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。
多価カルボン酸成分及び多価アルコール成分の価数としては、好ましくはそれぞれ2~3であり、特に好ましくはそれぞれ2であるため、特に好ましい形態として価数がそれぞれ2である場合(すなわち、ジカルボン酸成分、ジオール成分)について説明する。
一方、樹脂画像層が樹脂とともに他の構成成分(例えば、着色剤、離型剤等)を含む場合、当該他の構成成分の含有量は特に制限されないが、樹脂画像層の表面を溶融又は軟化させ、樹脂画像層の表面状態を制御しやすくするという観点から、樹脂画像層の総質量に対して3~40質量%であると好ましく、5~20質量%の範囲内であるとより好ましい。
本発明の画像形成方法において、加飾粉体は、加飾の目的や、所期の質感に応じて適宜選択することができる。ここで、加飾粉体とは粒子の集合体をいい、最終的な画像においても加飾粉体としての状態で残存する物質をいう。
樹脂画像層上に供給される加飾粉体の形状、大きさは特に制限されず、所期の質感を達成するために適切な形状及び大きさを選択することが好ましい。
また平均円形度は、各粒子の円形度を足し合わせ、測定した全粒子数で割った算術平均値である。
したがって、「非球形粉体」は、球形粉体以外の粉体であり、その断面形状又は投影形状の平均円形度が0.970未満である粉体をいう。
(1)粉体供給工程は、記録媒体上にあらかじめ加飾粉体粒子を供給する場合や、前記記録媒体上に形成された樹脂画像層上に加飾粉体粒子を供給する場合のどちらでも適宜選択される。
加飾粉体粒子の供給方法は特に制限されず、粉体供給工程において用いられる粉体供給手段としては、加飾粉体の性状に応じて公知の装置を用いることができる。例えば、特開2013-178452号公報(上記特許文献3)に記載された粉末供給手段を、本発明に係る粉体供給手段として用いることができる。また、本発明の一形態に係る粉体供給手段は、図1に示すような、加飾粉体粒子(101)を収容する粉体収容部(11)及び粉体供給ローラー(12)を備えた粉体供給装置(10)であってもよい。
加飾粉体粒子は、樹脂画像層上にのみ選択的に供給されてもよいし、樹脂画像層上のみならず、樹脂画像層が形成されていない部分も含む記録媒体表面の全体に対して供給されてもよい。
軟化工程は、樹脂画像層を軟化させる工程である。樹脂画像層を軟化する手段は特に制限されないが、加熱により軟化させる工程(加熱工程)であることが好ましい。加熱により、樹脂画像層を溶融又は軟化させ、樹脂画像層の表面に加飾粉体粒子を前記樹脂画像層から露出するように樹脂画像層上に固着させることができる。
軟化工程は、粉体供給工程の前又は後、若しくは粉体供給時に樹脂画像層を加熱することができる。
加熱ローラーは、樹脂画像層の溶融・軟化手段として、樹脂画像層が形成された記録媒体を搬送しつつ、樹脂画像層を加熱溶融する。加熱ローラーは、記録媒体の搬送方向と垂直な方向に回転軸を有し、対向する補助ローラー(不図示)とともに記録媒体を挟持して搬送する。加熱ローラーは、ヒーターを内蔵しており、記録媒体上の樹脂画像層を加熱溶融して、樹脂画像層に粘着性を持たせる。なお、加熱ローラーは断熱部材により覆われていることが好ましい。
なお、ここでは、加熱手段として、接触式の加熱ローラーやヒーター等を挙げたが、これらに限定されるものではなく、非接触式の加熱手段を用いてもよい。非接触式の加熱手段としては、非接触型ヒーターでの加熱や、光刺激により分子構造を変化させる光刺激応答性の化合物を樹脂画像層に用いた際には光照射等が挙げられる。
本発明の画像形成方法は、上記粉体供給工程及び軟化工程に加え、さらに、加飾粉体粒子が供給された樹脂画像層を摺擦して、樹脂画像層に加飾粉体粒子を固着する摺擦・固着工程を含むことが、樹脂画像層に固着し、加飾粉体粒子の離脱を防止できる点から好ましい。
より具体的には、摺擦部材は、樹脂画像層の表面に供給された粉体が樹脂画像層の内部に完全に埋没してしまわないように、樹脂画像層の表面と平行に近い水平方向からの力を加えて摺擦し固着可能な部材が好ましく、水平な表面を有する樹脂画像層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、樹脂画像層の表面に接する回転自在なローラー(回転ローラー)や回転ブラシ(電動歯ブラシのような形態のもの)、ポリッシャー等であってもよい。なお、図1では、軸周りに回転可能な回転ブラシ(15)を例示している。
上記摺擦部材は、樹脂画像層を押圧しながら、その表面が上記樹脂画像層の表面に対して相対的に移動自在に構成される回転ローラー、回転ブラシ又はポリッシャーとすることが好ましい。
また、上記摺擦部材は、柔軟性を有することが好ましい。摺擦部材の柔軟性は、例えば、摺擦時に、樹脂画像層の表面の形状に追従可能な程度に摺擦部材の表面が変形する程度の柔らかさであることが好ましい。すなわち、摺擦部材は、変形追従性を有していることが好ましい。このような柔軟性を有する摺擦部材としては、例えば、スポンジ、回転ブラシ等が挙げられるがこれらに制限されない。
本発明の画像形成方法は、粉体供給工程の前に、樹脂画像層形成工程をさらに含んでいてもよい。
樹脂画像層の表面に粉体を付着しやすく、十分に光沢性を有する画像を形成しやすいという観点から、樹脂画像層は、記録媒体上に定着された定着画像であることが好ましい。すなわち、本発明の画像形成方法は、粉体供給工程の前に、定着画像形成工程をさらに含んでいることが好ましい。
本発明の画像形成方法は、粉体供給工程又は摺擦・固着工程の後に、粉体除去工程をさらに含んでいてもよい。粉体除去工程では、樹脂画像層に付着しなかった加飾粉体粒子を記録媒体上から除去する。このとき、記録媒体上から除去された加飾粉体粒子を回収して再利用してもよい。すなわち、本発明の画像形成方法は、粉体供給工程又は摺擦・固着工程の後、樹脂画像層に付着しなかった加飾粉体粒子を記録媒体上から回収する、粉体回収工程をさらに含んでいてもよい。このように、加飾に用いられなかった余分な加飾粉体粒子を回収することは、経済性の観点及び環境負荷の軽減の観点から好ましい。
本発明の画像形成方法は、粉体供給工程及び軟化工程の後、又は必要に応じて行われる摺擦・固着工程及び/又は粉体除去工程の後に、追い刷り印刷工程をさらに含んでいてもよい。追い刷り印刷工程では、加飾粉体粒子の付着した樹脂画像層(すなわち、すでに加飾の施された光沢画像)を有する記録媒体上に、さらに画像を形成する。追い刷り印刷方法については、特に制限されず、公知の手法を用いることができ、例えば、インクジェット方式や、電子写真方式といった印刷方式を用いることができる。また、追い刷り印刷工程を行うための追い刷り印刷手段としては、公知の装置を用いることができる。印刷物の付加価値をさらに向上させるという観点からは、追い刷り印刷工程をさらに行うことが好ましい。
本発明の画像形成方法は、粉体供給工程、軟化、摺擦・固着工程、粉体除去工程及び/又は追い刷り印刷工程の後に、必要であれば定着工程を設けることも好ましい。
当該定着工程は特に制限されるものではなく、公知の定着画像形成装置、特には、電子写真方式を利用した画像形成装置によって行うことができる。定着画像形成方法の一例として、トナー画像が転写された記録媒体に、定着手段にて熱及び圧力を加え、記録媒体上のトナー画像を記録媒体上に定着させる方法が採用されうる。
本発明の画像形成方法を行うための画像形成装置は、記録媒体上に形成され、加熱手段と、加熱により溶融又は軟化する樹脂画像層上に加飾粉体粒子を供給する粉体供給手段と、上記樹脂画像層に対して加熱する加熱手段と、加飾粉体粒子が供給された樹脂画像層(加飾粉体粒子が付着した樹脂画像層)を摺擦して固着する摺擦手段とを有していることが好ましい。さらに、必要に応じて、樹脂画像層に付着しなかった加飾粉体粒子を記録媒体上から除去する粉体除去手段(好ましくは、粉体回収手段)、及び加飾粉体粒子の付着した樹脂画像層(すなわち、すでに加飾の施された光沢画像)を有する記録媒体上に、さらに画像を形成する画像形成手段(追い刷り印刷手段)及び前記画像を定着する手段をさらに有していることが好ましい。
これら摺擦手段、粉体除去手段(好ましくは粉体回収手段)、画像形成手段(追い刷り印刷手段)及び定着手段は、単独で、又は2種以上を組み合わせて画像形成装置に備えられうる。なかでも、画像形成装置が上記画像形成手段(追い刷り印刷手段)をさらに有していると、高い付加価値を有する画像の生産性を高めるという観点から好ましい。
[コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1の調製]
(第1段重合)
撹拌装置、温度センサー、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム(C10H21(OCH2CH2)2SO3Na)よりなるアニオン系界面活性剤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を仕込んだ。さらに、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を添加し、液温を75℃に昇温させた。
n-ブチルアクリル酸 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
上記重合性単量体混合溶液を1時間かけて滴下した。滴下後、75℃にて2時間加熱、撹拌することにより重合(第1段重合)を行い、スチレン-アクリル樹脂粒子分散液(1-a)を調製した。
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
スチレン 101.1質量部
n-ブチルアクリル酸 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
からなる重合性単量体溶液を仕込んだ。さらに、離型剤としてパラフィンワックスHNP-57(日本製蝋社製)93.8質量部を添加し、内温を90℃に加温して溶解させることによって、単量体溶液を調製した。
第2段重合において得られたスチレン-アクリル樹脂粒子分散液(1-b)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を添加した。この分散液に、80℃の温度条件下で、
スチレン 293.8質量部
n-ブチルアクリル酸 154.1質量部
n-オクチルメルカプタン 7.08質量部
からなる重合性単量体溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたって加熱撹拌することにより重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却し、スチレン-アクリル樹脂粒子の分散液を得、これをコア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1とした。
スチレン-アクリル樹脂粒子分散液(1-b)において、n-オクチルメルカプタンを1.50質量部、またコア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1において第3段重合におけるn-オクチルメルカプタンを5.5質量部へ変更した以外は同様にして、コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液2を調製した。
スチレン-アクリル樹脂粒子分散液(1-b)において、n-オクチルメルカプタンを1.25質量部、またコア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1において第3段重合におけるn-オクチルメルカプタンを4.0質量部へ変更した以外は同様にして、コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液3を調製した。
スチレン-アクリル樹脂粒子分散液(1-b)において、n-オクチルメルカプタンを0.75質量部、またコア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1において第3段重合におけるn-オクチルメルカプタンを2.0質量部へ変更した以外は同様にして、コア粒子用ビニル樹脂分散液4を調製した。
下記の重縮合樹脂(非晶性ポリエステル樹脂)の原料モノマーを、窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、170℃に加熱し溶解させた。
テレフタル酸 66.9質量部
フマル酸 47.4質量部
次いで、撹拌下で付加重合樹脂の原料モノマーを90分かけて滴下し、60分間熟成を行った後、減圧下(8kPa)にて未反応の付加重合モノマーを除去した。
得られたコア粒子用樹脂1について100質量部を、400質量部の酢酸エチル(関東化学社製)に溶解し、あらかじめ作製した0.26質量%濃度のラウリル硫酸ナトリウム溶液638質量部と混合し、撹拌しながら超音波ホモジナイザー「US-150T」(日本精機製作所製)でV-LEVEL 300μAで30分間超音波分散後した後、40℃に加温した状態でダイヤフラム真空ポンプ「V-700」(BUCHI社製)を使用し、減圧下で3時間撹拌しながら酢酸エチルを完全に除去して、固形分量が13.5質量%のコア粒子用ポリエステル樹脂粒子分散液1を調製した。このとき、上記コア粒子用ポリエステル樹脂粒子分散液1に含まれる粒子は、体積基準のメジアン径が200nmであった。
(非晶性ポリエステル樹脂1の合成)
下記の重縮合樹脂(非晶性ポリエステル樹脂)の原料モノマーを、窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、170℃に加熱し溶解させた。
テレフタル酸 66.9質量部
フマル酸 47.4質量部
次いで、撹拌下で付加重合系樹脂の原料モノマーを90分かけて滴下し、60分間熟成を行った後、減圧下(8kPa)にて未反応の付加重合モノマーを除去した。
得られたシェル用樹脂(s1)100質量部を、400質量部の酢酸エチル(関東化学社製)に溶解し、あらかじめ作製した0.26質量%濃度のラウリル硫酸ナトリウム溶液638質量部と混合し、撹拌しながら超音波ホモジナイザー「US-150T」(日本精機製作所製)でV-LEVEL 300μAで30分間超音波分散後した後、40℃に加温した状態でダイヤフラム真空ポンプ「V-700」(BUCHI社製)を使用し、減圧下で3時間撹拌しながら酢酸エチルを完全に除去して、固形分量が13.5質量%のシェル用非晶性樹脂粒子分散液1(S1)を調製した。このとき、上記シェル用非晶性樹脂粒子分散液1(S1)に含まれる粒子は、体積基準のメジアン径が160nmであった。
下記の重縮合樹脂(非晶性ポリエステル樹脂)の原料モノマーを、窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、170℃に加熱し溶解させた。
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 250.0質量部
テレフタル酸 66.9質量部
フマル酸 47.4質量部
次いで、撹拌下で付加重合系樹脂の原料モノマーを90分かけて滴下し、60分間熟成を行った後、減圧下(8kPa)にて未反応の付加重合モノマーを除去した。
シェル層用非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液1と同様の方法で、非晶性樹脂としてのシェル用樹脂(s2)を用いて、シェル層用非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液2を調製した。このとき、上記シェル用非晶性樹脂粒子分散液2に含まれる粒子は、体積基準のメジアン径が170nmであった。
(結晶性ポリエステル樹脂1の合成)
ドデカン二酸281質量部及び1,6-ヘキサンジオール283質量部を、撹拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応容器に入れた。反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、Ti(OBu)4を0.1質量部添加し、窒素ガス気流下、約180℃で8時間撹拌反応を行った。更に、Ti(OBu)4を0.2質量部添加し、温度を約220℃に上げ6時間撹拌反応を行った後、反応容器内を1333.2Paまで減圧し、減圧下で反応を行い、結晶性ポリエステル樹脂1を得た。結晶性ポリエステル樹脂1の数平均分子量(Mn)は5500、数平均分子量(Mn)は18000、融点(Tc)は67℃であった。
上記結晶性ポリエステル樹脂1を30質量部溶融させて溶融状態のまま、乳化分散機「キャビトロンCD1010」(株式会社ユーロテック製)に対して毎分100質量部の移送速度で移送した。また、この溶融状態結晶性ポリエステル樹脂1の移送と同時に、当該乳化分散機「キャビトロンCD1010」(株式会社ユーロテック製)に対して、水性溶媒タンクにおいて試薬アンモニア水70質量部をイオン交換水で希釈した、濃度0.37質量%の希アンモニア水を、熱交換機で100℃に加熱しながら毎分0.1リットルの移送速度で移送した。そして、この乳化分散機「キャビトロンCD1010」(株式会社ユーロテック製)を、回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2の条件で運転することにより、固形分量が30質量部である結晶性ポリエステル樹脂1の結晶性樹脂粒子分散液を調製し、これを結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液1(C1)とした。このとき、当該結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(C1)に含まれる粒子の体積基準のメジアン径は200nmであった。
ラウリル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、銅フタロシアニン(C.I.ピグメントブルー15:3)420質量部を徐々に添加した。次いで、撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の分散液を調製した。
(トナー1の製造)
撹拌装置、温度センサー及び冷却管を取り付けた反応容器に、コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1 321質量部(固形分換算)、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液15質量部(固形分換算)、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム塩を樹脂比で1質量%(固形分換算)及びイオン交換水2000質量部を投入した。室温(25℃)下、5モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10に調整した。さらに、着色剤粒子分散液30質量部(固形分換算)を投入し、塩化マグネシウム60質量部をイオン交換水60質量部に溶解させた溶液を、撹拌下、30℃において10分間かけて添加した。3分間放置した後、60分間かけて80℃まで昇温し、液温が80℃に到達した後、粒子径の成長速度が0.01μm/分となるように撹拌速度を調整し、コールターマルチサイザー3(ベックマン・コールター社製)により測定した体積基準のメジアン径が6.0μmになるまで成長させた。
次いで、固液分離し、脱水したトナーケーキをイオン交換水に再分散し固液分離する操作を3回繰り返して洗浄したのち、40℃で24時間乾燥させることにより、トナー粒子を得た。
トナー1の製造において、コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1 321質量部の代わりに、コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1を40質量部(固形分換算)、コア粒子用ポリエステル樹脂粒子分散液1を281質量部(固形分換算)用いたほかは同様にしてトナー2を製造した。
トナー1の製造において、コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1の代わりにコア粒子用ビニル樹脂粒子分散液2を用いたほかは同様にしてトナー3を製造した。
トナー1の製造において、コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1の代わりにコア粒子用ビニル樹脂粒子分散液3を用いたほかは同様にしてトナー4を製造した。
トナー1の製造において、コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1の代わりにコア粒子用ポリエステル樹脂粒子分散液1を用い、シェル層用非晶性ポリエステル分散液1の代わりにシェル層用非晶性ポリエステル分散液2を用いたほかは同様にしてトナー5を製造した。
トナー1の製造において、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液を添加する工程を行わないことと、シェル層用非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液1を添加する工程を行わないことのほかは同様にしてトナー6を製造した。
トナー1の製造において、コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1の代わりにコア粒子用ビニル樹脂粒子分散液4を用いたほかは同様にしてトナー7を製造した。
トナー1の製造において、コア粒子用ビニル樹脂粒子分散液1の代わりにコア粒子用ビニル樹脂粒子分散液4を用い、着色剤粒子分散液30質量部(固形分換算)は投入せずに、他はトナー1の製造と同様にしてトナー8を製造した。
また、平均円形度は前述の方法で測定した。
以上製造したトナー1~8の詳細を表Iに示した。
(現像剤1~8の作製)
上記で作製したトナー1~8に対し、シリコーン樹脂を被覆したキャリア(体積基準のメジアン径=60μmのフェライトキャリア)が、二成分現像剤におけるトナー含有量(トナー濃度)で6質量%となるよう添加して混合することにより、現像剤1~8を作製した。
〔加飾画像1の作製〕
画像形成装置として、市販の複合機「bizhub C754」(コニカミノルタ社製)において、現像剤1を装填し、常温常湿(温度20℃、湿度50%RH)の環境下で、定着装置の加熱ローラーにおいて、ニップ幅11.2mm、定着時間34msec、定着圧力133kPa、表面温度を160℃に設定し、記録媒体としてA4サイズのCFペーパー 80g/m2(コニカミノルタ社製)に、5cm×5cmの正方形のパッチ画像を記録媒体上に形成し、記録媒体上に当該パッチ画像を有するトナー画像(樹脂画像)を出力した。
85℃に加熱したホットプレートの上に上記樹脂画像を、上記パッチ画像を上に向けて置き、当該パッチ画像上に、尾池工業株式会社製エルジーneo#200を0.26g散布し、上記樹脂画像のパッチ画像の表面を回転ブラシで粉体粒子をなめすように10秒間摺擦して粉体粒子を固着し、余分な粉体粒子を除去して加飾画像1を作製した。
加飾画像1の作製において、表IIに示した加飾媒体と表IIIに示した記録媒体と現像剤(トナー)及び加飾紛体とを表IVに示すように変えて、加飾画像1と同様にして加飾画像2~15を作製した。
(加飾粉体)
以下の加飾粉体を用いた。
加飾粉体2:CrystalSL(東洋アルミニウム社製)
加飾粉体3:FrostSL(東洋アルミニウム社製)
加飾粉体4:メタシャインME2025PS(日本板硝子株式会社製)
加飾粉体5:メタシャインME2025PSS2(日本板硝子株式会社製)
加飾粉体粒子の表面粗さRaは、JIS B 0681-6に準じた粗さ測定方法により、レーザー顕微鏡(VK-X200:キーエンス社製)にて対物レンズ150倍で撮影する。一つの粒子を基準に傾き補正を行う。傾き補正をした粒子表面のRaを測定し、10粒子の測定値の平均値を表面粗さRaの数値とした。
用いた加飾粉体粒子の表面粗さRaの値を表IIに示す。
以下の記録媒体を用いた。
記録媒体1:CFペーパー 80g/m2(コニカミノルタ社製)
記録媒体2:mondi Color Copy 90g/m2(mondi社製)
記録媒体3:PODグロスコート紙 128g/m2(王子製紙社製)
記録媒体4:Npi上質 127.9g/m2(日本製紙社製)
記録媒体の表面粗さRaの測定は、上記加飾粉体の測定方法と同様の条件でJIS B 0681-6に準じた粗さ測定方法により計測を行った。測定領域は任意の領域を選択することができる。
用いた記録媒体の表面粗さRaの測定値を表IIIに示す。なお、表中スチレン-アクリル樹脂及びポリエステル樹脂は、それぞれStAc及びPESと略記した。
加飾画像の評価方法は、下記「折り定着評価」と「テープ剥離試験」の2項目で行った。折り定着評価は、主として記録媒体と樹脂画像層の接着性、テープ剥離試験は主として樹脂画像層と加飾粉体の接着性を評価しているため、下記2項目の試験をいずれも満足することで、本発明の効果が得られる。
上記作製したそれぞれの加飾画像を折り機でベタ画像に荷重をかけて折り、これに0.35MPaの圧縮空気を画像から5cmの距離から5秒間吹きかけ、折り目を下記評価基準に基づいてランク付けした。△以上を合格とした。
◎:折れ目で樹脂の剥離なし。
○:折れ目に沿って樹脂、又は加飾粉体の一部が剥離している。
△:折れ目に沿って樹脂と加飾粉体が細く線状に剥離している。
×:折れ目に沿って樹脂と加飾粉体が太く線状に剥離している。
得られた加飾画像の定着強度を、メンディングテープ剥離法により評価した。以下、試験方法について説明する。
2)「メンディングテープ」(住友3M社製:No.810-3-12)を画像に軽く貼り付ける。
3)1kPaの圧力でテープの上を3.5回往復擦り付ける。
4)180℃の角度、200gの力でテープを剥がす。
5)剥離後の画像について、キーエンス製デジタルマイクロスコープVHX-6000を用いて倍率100倍で写真を撮影し、株式会社ニレコ製LUSEX-APにて二値化処理を行う。
6)加飾粉体定着率を算出する。
下記評価基準に基づいてランク付けし、△以上を合格とした。
○:75%以上90%未満
△:60%以上75%未満
×:60%未満
以上の結果を表Vに示す。
11 粉体収容部
12 粉体供給ローラー
13 加熱ローラー
14 ヒーター
15 摺擦部材(摺擦手段)
101 粉体粒子
102 樹脂画像層
103 記録媒体
Claims (5)
- 記録媒体上に形成された樹脂画像層の表面に、加飾粉体を供給して固着する画像形成方法であって、
前記記録媒体の表面粗さRaが、0.5~4μmの範囲内であり、
前記加飾粉体の粒子の表面粗さRaが、6~300nmの範囲内であり、
前記樹脂画像層が、少なくともビニル樹脂又はポリエステル樹脂を含有し、
前記樹脂画像層の構成成分をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したとき、分子量分布曲線において、分子量300以上1300以下の範囲内にピークを有する低分子量成分と分子量12000以上22000以下の範囲内にピークを有する高分子量成分の前記両ピーク位置に差があり、2つのピークが出現するように、前記構成成分を調製することを特徴とする画像形成方法。 - 前記樹脂画像層が、静電荷像現像用トナー用いて形成されたトナー画像層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。
- 前記樹脂画像層を軟化させる工程を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成方法。
- 前記樹脂画像層を加熱により軟化させる工程を有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 前記樹脂画像層が軟化した状態で、前記樹脂画像層の表面に前記加飾粉体を供給して固着する工程を有することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
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