JP7283047B2 - 画像形成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、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、メタリック感を有する印刷など、印刷物を高付加価値化することへの要求が高まり、さまざまな方法が検討されている。そのような方法として、画像に粘着力を付与し、その粘着力を利用して加飾体を接着させて、画像を加飾する方法が知られている。
たとえば、特許文献1は、トナー画像を形成し、着色剤層と粘着剤層を有する箔体を、トナー画像に重ね合わせて加熱および加圧し、トナーの加熱による溶着を利用することで、トナー画像を加飾する方法を開示している。
また、特許文献2は、熱溶融性材料からなる画像を加熱して粘着性を持たせ、粘着性を持った画像に塗料粉末を供給して、画像を加飾する方法を開示している。
特開平01-200985号公報 特開2013-178452号公報
記録媒体上の樹脂層を軟化させて粘着性を付与し、粉体を供給して樹脂製画像を加飾する画像形成方法において、樹脂層が十分に軟化しない状態で、たとえば扁平状の粉体を樹脂製画像の表面に供給すると、図1Aに示されているように、記録媒体S上に形成された樹脂層100に供給された粉体粒子200は水平に配向する。粉体粒子200が水平方向にしか配向しないと得られる加飾効果が制限される。たとえば、粉体粒子200が金属粒子である場合、水平に配向した状態では、得られる加飾効果はミラー調またはパール調に制限される。
粉体粒子を水平以外の角度、すなわち、記録媒体の表面に対して傾斜して配向させようとする場合、樹脂層を十分に軟化させた状態で、粉体を樹脂製画像の表面に供給する必要がある。図1Bに示されているように、樹脂層100を十分に軟化した状態で粉体を供給すると、粉体粒子200は十分に軟化した樹脂層100に一部が埋まるように配向するため、記録媒体の表面に対して傾斜して粉体粒子200を配向させることができる。この状態でたとえば粉体粒子200が金属粒子である場合、得られる加飾効果はグリッター調となる。
しかしながら、樹脂層を十分に軟化させるためには、たとえば、樹脂層を高温に加熱したり、樹脂層に大量の軟化剤を付与したりする必要がある。このように樹脂層を高温に加熱したり、樹脂層に大量の軟化剤を付与したりすると記録媒体へのダメージが大きくなるなどの問題が発生する場合がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、樹脂層を十分に軟化させなくても、粉体を供給したとき、グリッター調の画像を容易につくることができる、樹脂層と粉体とが接触してなる加飾画像を形成する画像形成方法を提供することを目的とする。
上記課題は以下の手段により解決されるものである。
[1]記録媒体上に樹脂層を形成する工程と、記録媒体上に粉体を供給する工程と、を有する、樹脂層と粉体とが接触してなる加飾画像を形成する画像形成方法であって、前記記録媒体の表面は、算術平均高さSaが1.000以上である、画像形成方法。
[2]前記樹脂層は、前記記録媒体に定着されたトナー粒子により構成された樹脂層である、[1]に記載の画像形成方法。
[3]前記樹脂層は、前記記録媒体に定着された複数種のトナー粒子により構成された樹脂層である、[1]または[2]に記載の画像形成方法。
[4]前記樹脂層を軟化する工程を有し、前記粉体は、前記軟化された樹脂層の表面に供給される、[1]~[3]のいずれか1項に記載の画像形成方法。
[5]前記樹脂層の軟化は、前記樹脂層の加熱により行われる、[4]に記載の画像形成方法。
[6]前記樹脂層の軟化は、前記樹脂層の表面への軟化剤の付与により行われる、[4]に記載の画像形成方法。
[7]前記樹脂層の表面に供給された粉体を配向させる工程を有する、[4]~[6]のいずれか1項に記載の画像形成方法。
[8]前記粉体の配向は、前記粉体が供給された樹脂層の表面の摺擦により行われる、[7]に記載の画像形成方法。
[9]前記摺擦は、変形追従性を有する押圧部材による前記粉体が供給された樹脂層の表面の摺擦である、[8]に記載の画像形成方法。
[10]前記樹脂層を軟化する工程は、その表面の算術平均高さSaが0.700以上である樹脂層を軟化する工程である、[4]~[9]のいずれか1項に記載の画像形成方法。
[11]前記樹脂層は、記録媒体への樹脂の付着量が0.5g/m以上、15.0g/m以下の樹脂層である、[4]~[10]のいずれか1項に記載の画像形成方法。
[12]前記樹脂層を形成する工程は、前記粉体を供給する工程の後に行われる、[1]~[3]のいずれか1項に記載の画像形成方法。
[13]前記樹脂層に付着しなかった粉体を回収する工程を有する、[1]~[12]のいずれか1項に記載の画像形成方法。
[14]前記粉体は、非球形粒子を含む粉体である、[1]~[13]のいずれか1項に記載の画像形成方法。
[15]前記粉体は、扁平形粒子を含む粉体である、[1]~[14]のいずれか1項に記載の画像形成方法。
[16]前記扁平形粒子は、厚みが0.2μm以上3.0μm以下の粒子である、[15]に記載の画像形成方法。
[17]前記粉体は、金属粒子を含む粉体である、[1]~[16]のいずれか1項に記載の画像形成方法。
[18]表面の算術平均高さSaが1.000以上である記録媒体と、前記記録媒体の上に形成された樹脂層とを含む樹脂製画像が有する前記樹脂層を軟化する工程と、軟化された前記樹脂層の表面に粉体を供給する工程と、を有する加飾画像を形成する画像形成方法。
本発明によれば、樹脂層を十分に軟化させなくても、粉体粒子を傾斜した状態とすることができる、樹脂層と粉体とが接触してなる加飾画像を形成する画像形成方法を提供することができる。
図1Aは、樹脂層を十分に軟化しない状態で、粉体を樹脂製画像の表面に供給し、加飾画像を形成した状態を模式的に示す図である。図1Bは、樹脂層を十分に軟化した状態で、粉体を樹脂層の表面に供給し、加飾画像を形成した状態を模式的に示す図である。 図2Aは、表面が粗い記録媒体上に樹脂層を形成した状態を模式的に示す図である。図2Bは、図2Aに示された状態から、粉体を供給し、加飾画像を形成した状態を模式的に示す図である。 図3Aは、表面が粗い記録媒体上に粉体を供給した状態を模式的に示す図である。図3Bは、図3Aに示された状態で、樹脂層を形成し、加飾画像を形成した状態を模式的に示す図である。 図4は、本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を模式的に示す図である。 図5は、本発明の一実施形態の画像形成装置における表面処理部の構成を模式的に示す図である。
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態は、記録媒体上に樹脂層を形成する工程と、上記樹脂層の表面に粉体を供給する工程と、を有する、上記樹脂層と上記粉体とが接触してなる加飾画像を形成する画像形成方法に関する。上記記録媒体は、上記樹脂層が形成される表面の算術平均高さSaが1.000以上である記録媒体である。本実施形態では、上記樹脂層の表面に粉体を供給する工程の後に、上記供給された粉体を配向させる工程をさらに有してもよい。また、上記配向させる工程の後に、上記樹脂層に付着しなかった粉体を回収する工程をさらに有してもよい。
(樹脂層の形成工程)
本工程では、表面の算術平均高さSaが1.000以上である記録媒体上に樹脂層を形成する。図2Aは、Saが1.000以上である記録媒体S上に樹脂層(トナー画像)を形成した状態を模式的に示す図である。図2Aに示されているように、記録媒体の表面のSaが1.000以上である記録媒体S上に樹脂層100が形成されると、樹脂層100の表面も粗くなる。なお、樹脂製画像110は、記録媒体Sと、当該記録媒体Sの上に形成された樹脂層100とを含むものである。
記録媒体は、表面の算術平均高さSaが1.000以上であれば特に制限されない。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、樹脂製フィルム、布などの各種が含まる。表面の算術平均高さSaが1.000以上である記録媒体は、表面の算術平均高さSaが1.000未満である記録媒体(たとえば、樹脂製フィルム)を、ブラスト処理、またはプラズマ処理して粗面化して得たものでもよい。記録媒体の色は特に制限されない。
上記記録媒体の表面の算術平均高さSaは、上記の樹脂層の表面を粗くするという観点からは、1.000以上であることが好ましく、1.500以上であることがより好ましく、2.000以上であることがより好ましく、3.000以上であることがより好ましい。上記記録媒体の表面のSaの上限は特に限定されないものの、記録媒体上にトナー粒子を定着させ樹脂層(トナー画像)を形成しやすくするという観点からは、5.000以下であることが好ましい。
上記算術平均高さSaは、キーエンス社製レーザ顕微鏡VK-250を用い、対物レンズ50倍撮影した画像全領域を用いて算出した値を用いる。
上記樹脂層は、樹脂を含む層であれば特に制限されない。
上記樹脂の例には、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などの公知の種々の樹脂が含まれる。
樹脂層は、乾式および湿式の電子写真方式やインクジェット法などの公知の画像形成方法によって記録媒体上に形成することができる。
これらのうち、樹脂層は、電子写真方式で形成されたトナー画像からなる層であり、記録媒体に定着されたトナー粒子により構成された樹脂層であることが好ましい。
また、樹脂層は、記録媒体に定着された複数種のトナー粒子により構成された樹脂層であることが好ましい。複数種のトナー粒子により樹脂層を構成することで、トナー画像と粉体との組み合わせで、様々な加飾画像を形成することができる。上記複数種のトナー粒子は、たとえば、含有する色材により呈される色が異なる複数種のトナー粒子、または熱特性が異なる複数種のトナー粒子とすることができる。トナー粒子の例には、ブラックトナー粒子、ホワイトトナー粒子、クリアトナー粒子、シアントナー粒子、イエロートナー粒子、マゼンタトナー粒子などが含まれる。
上記粉体が供給される樹脂層の表面の算術平均高さSaは、0.700以上であることが好ましい。上記樹脂層の表面の算術平均高さSaが0.700以上であると、粉体を供給したときに、粉体粒子を傾斜させることができる。たとえば、このとき粉体が金属粒子を含むものであれば得られる加飾画像はグリッター調となる。粉体粒子を傾斜させるという観点からは、樹脂層の表面の算術平均高さSaは、1.000以上であることが好ましく、1.300以上であることがより好ましい。樹脂層の表面の算術平均高さSaの上限は特に限定されないものの、粉体を樹脂層に接着させるという観点からは、4.500以下であることが好ましい。
記録媒体へ樹脂層を形成する場合のトナーの付着量の下限は、軟化した樹脂層に粉体を接着させるという観点から0.5g/m以上が好ましい。記録媒体へ樹脂層を形成する場合のトナーの付着量の上限は、表面の算術平均高さSaが1.000以上である記録媒体に樹脂層を形成し、樹脂層がある程度の粗さを有し、粉体を供給したときに粉体粒子を傾斜させるという観点から、15.0g/m以下であることが好ましく、10.0g/m未満であることがさらに好ましい。
(粉体の供給工程)
本工程では、形成された樹脂層の表面に粉体を供給する。図2Bは、表面の算術平均高さSaが1.000以上である記録媒体S上に樹脂層を形成した図2Aの状態の樹脂層の表面に、粉体を供給した状態を模式的に示す図である。図2Bに示されているように、記録媒体Sの表面が粗いと、樹脂層の表面も粗くなるので、粉体を供給したときに、粉体粒子200を傾斜させることができる。ここで、たとえば、粉体粒子200が金属粒子であると、得られる加飾効果はグリッター調となる。
上記粉体は、樹脂層の表面に供給され、樹脂層および粉体に応じた加飾効果を奏する。粉体は粉体粒子が集合したものである。粉体は、たとえば、メタリック感のある加飾効果を得たい場合、金属粉を含むものであることが好ましい。粉体粒子の例には、金属粒子、樹脂粒子、熱応答性材料を含む粒子、磁性粒子、非磁性粒子などが含まれる。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。粉体粒子の形状は、球形粒子であってもよいし、非球形粒子であってもよい。粉体は、合成品であってもよいし市販品であってもよい。粉体は、異なる二種以上の粉体粒子の混合品であってもよい。なお、粉体はトナーではない。
上記粉体粒子は、被覆されていてもよい。たとえば、金属粒子は、当該金属とは異なる金属、金属酸化物または樹脂で被覆されたものでもよいし、樹脂またはガラス等の表面を金属、金属酸化物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、当該金属酸化物とは異なる金属酸化物、金属または樹脂で被覆されたものでもよい。また、金属粒子は、金属または金属酸化物を板状に延展させて粉砕したものやそれを種々の材料で被覆したもの、フィルムやガラスに金属または金属酸化物を蒸着または湿式コーティングしたものでもよい。メタリック画像を得るためには、金属粒子は金属または金属酸化物を含有することが好ましいが、金属または金属酸化物の含有量は0.2wt%から100wt%が好ましい。
上記非球形粒子は、球形粒子以外の粒子である。球形粒子は、無作為に100個の粉体粒子を選択し、その投影形状の平均円形度が0.970以上である粒子である。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。
非球形粒子は、扁平な粒子形状を有する扁平形粒子であることが、樹脂層の表面に沿って粉体粒子を傾斜させる観点から好ましい。非球形粒子の「扁平な粒子形状」とは、非球形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、長径および短径の両方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(短径/厚み)が5以上である形状であることを意味する。
粉体粒子の長径、短径、および厚みは走査型電子顕微鏡を用いて以下のように測定する。カーボンテープに対して接触面積が大きくなるように粉体粒子を接着させて測定試料とする。カーボンテープの表面に対して真上から走査型電子顕微鏡で粉体粒子を観察することで長径および短径を測定する。一方、厚みは、カーボンテープの表面に対して真横から走査型電子顕微鏡で粉体粒子を観察することで測定する。
上記扁平な粒子形状は、粉体粒子を傾斜させるという観点から、長径が10μm以上100μm以下であることが好ましく、短径が10μm以上100μm以下であることが好ましい。
上記扁平な粒子形状は、厚みが0.2μm以上3.0μm以下の粒子であることが好ましい。扁平な粒子形状の厚みが0.2μm以上であると、樹脂層の表面に沿って配向した粉体が所望の外観を呈しやすくなる。上記扁平な粒子形状の厚みが3.0μm以下であると、画像をこすったときに粉体はがれにくくなる。
上記非球形粒子の例には、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)、アルミニウム顔料(東洋アルミニウム株式会社製)が含まれる。
上記熱応答性材料は、熱による刺激をきっかけに膨張、収縮、変形などの形状の変化、顕色、消色、変色などの色の変化を起こす材料である。熱応答性材料を含む粒子の例には、熱膨張性マイクロカプセル、感温カプセルなどが含まれる。熱膨張性マイクロカプセルの例には、マツモトマイクロスフェアー(松本油脂製薬株式会社製)、クレハマイクロスフェアー(株式会社クレハ製)などが、感温カプセルの例には、感温染料カプセル(株式会社日本カプセルプロダクツ製)などが含まれる。
上記粉体の供給は、公知の手段を用いることができ、たとえば、特許文献2に記載されている粉末供給手段を用いることができる。
本実施形態では、軟化された樹脂層に供給された粉体を接着させる。これにより、樹脂層と粉体とが接触してなる加飾画像が形成される。
上記軟化は、上記樹脂層の加熱によって行われてもよいし、上記樹脂層を軟化させる軟化剤の上記樹脂層の表面への付与によって行われてもよい。
上記加熱は、樹脂層を軟化させることができれば特に制限されない。加熱は、記録媒体の温度が当該記録媒体に変形が生じる温度より低くなるように、または粉体の温度が当該粉体に劣化、変色もしくは変形が生じる温度よりも低い温度となるように行う。樹脂層にトナーを用いた場合、加熱は80℃から170℃程度で行うことが好ましい。加熱は、粉体が供給された後に行われてもよいし、粉体が供給される前に行われてもよいし、粉体の供給と同時に行われてもよい。加熱は、たとえば、ホットプレートを用いて、記録媒体の裏面から加熱することにより行われる。
上記軟化剤は、樹脂層を軟化させることができれば特に制限されない。軟化剤の例には、有機溶剤、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、またはそれらを含む溶液などが含まれ、具体的には、アジピン酸イソブチル、テトラヒドロフラン、またはそれらを含む溶液などが含まれる。軟化剤を樹脂層の表面に付与すると、樹脂層を構成する樹脂が部分的に溶解するか、または、樹脂が膨潤することにより、樹脂層が軟化すると考えられる。
上記軟化剤の付与は、軟化剤を樹脂層の表面に付与できれば特に制限されない。軟化剤を付与する方法の例には、スプレー塗布、インクジェット方式、ディスペンサーによる塗布などが含まれる。軟化剤は、粉体を供給する前に付与されてもよいし、粉体を供給した後に付与されてもよいし,粉体の供給と同時に付与されてもよい。上記軟化剤の付与量は、特に制限されず、樹脂層、粉体、所望の加飾効果等に応じて任意に調整されればよく、樹脂層を十分に軟化させる程度でも、樹脂層が接着能を持ちはじめる程度でもよい。
軟化剤は所定の膜厚になるように調整されて供給されてもよい。供給された軟化剤の膜厚は、たとえば、0.1μm~10μmが好ましく、0.5μm~5μmがさらに好ましく、1μm~3μmがさらに好ましい。
(粉体を配向させる工程)
本工程では、樹脂層の表面に供給された粉体を配向させる。
上記配向は、供給された粉体の向きを樹脂層の表面に対して揃えるようにする工程であり、粉体の向きを少なくともある程度、樹脂層の表面に対して揃えることができれば、当該工程は特に制限されない。配向は、たとえば、摺擦すること、粉体を供給した樹脂層の表面に送風すること、粉体が磁性粒子を含むものであれば、記録媒体の裏から磁力を使って粉体を引き寄せることによって行うことができる。
上記摺擦は、粉体が供給された樹脂層の表面に接触した摺擦部材を当該表面に対して相対的に移動させることを意味する。摺擦には押圧が伴うことが、樹脂層の表面に粉体を配向させる観点、および、樹脂層に対する粉体の接着を強める観点から好ましい。「押圧」とは、樹脂層の表面に対して交差する方向(たとえば垂直方向)に樹脂層の表面を押すことを意味する。なお、押圧は樹脂層が弾性回復する範囲内の力で行われるため、樹脂層の表面の算術平均高さSaは摺擦前後で保たれる。
上記摺擦は、摺擦の速度が遅すぎると樹脂層の表面に沿う粉体の配向が不十分となり、速すぎると粉体の付着が不十分となることがあり、樹脂層の表面に沿う粉体の配向が不十分となり、最終画像における所期の外観の明瞭さが低下することがある。樹脂層の表面における粉体の付着と配向とを十分に行う観点から、樹脂層の表面に対する摺擦部材の相対的な速度差は、5mm/秒~500mm/秒であることが好ましく、70mm/秒~130mm/秒であることがより好ましい。
上記摺擦は、樹脂層の表面に対する摺擦部材の接触幅が、狭すぎると摺擦部材が樹脂層の表面に沿って移動する際に粉体の向きのばらつきが生じやすく、樹脂層に付着する粉体の配向が不十分になることがあり、接触幅が広すぎると、記録媒体の搬送が難しくなる。樹脂層の表面に付着する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、接触幅は、樹脂層に対する摺擦部材の移動方向の長さで、1mm~200mmであることが好ましい。
上記摺擦は、押圧力が低すぎると、粉体の付着強度が弱くなることがあり、高すぎると、樹脂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。樹脂製画像の搬送の円滑な実現かつ省力化の観点、樹脂層に形成されている画像の保持の観点、および、粉体の付着強度を高める観点から、押圧力は、樹脂層の表面に対して1~30kPaであるが好ましく、7~13kPaであることがより好ましい。
上記摺擦部材は、樹脂層の表面を押圧しながら樹脂層に対して相対的に異なる方向へ移動自在に構成されていればよい。
上記摺擦部材は、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。摺擦部材は、略水平な表面を有する樹脂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、略水平な表面を有する樹脂層の表面に接して、当該表面に対して垂直な方向を回転軸として相対的に回転する部材であってもよいし、上記樹脂層の表面に接する回転自在なローラであってもよい。
上記摺擦部材は、樹脂層を押圧しながらその表面が樹脂層の表面に対して相対的に移動自在に構成される。摺擦部材による摺擦は、たとえば、樹脂層が形成された記録媒体が搬送されているときに、固定された摺擦部材で摺擦することによって、あるいは、搬送されているときに、搬送速度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、搬送されているときに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、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、樹脂層が形成された記録媒体の表面上を往復運動する部材で摺擦することによって、あるいは、樹脂層が形成された記録媒体の表面に垂直な方向を回転軸として回転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。
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、たとえば、押圧時に、樹脂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(変形追従性)である。このような柔軟性を有する摺擦部材の例には、スポンジおよびブラシが含まれる。
(粉体を回収する工程)
本工程では、樹脂層に付着しなかった粉体を回収する。回収は、たとえば、余剰の粉体を吸引する集粉器を用いて行われる。集粉器は、記録媒体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、たとえば、粉体を吸引するが記録媒体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。
本実施形態によれば、表面の算術平均高さSaが1.000以上である記録媒体を用いることで、粉体粒子を傾斜させることができるため、樹脂層の軟化状態で粉体粒子を傾斜させる必要がなくなる。このため、たとえば、高温になること、または、軟化剤が大量に供給されることによりダメージを受けやすい記録媒体や樹脂層にも、当該画像形成方法を適用して、傾斜した粉体で加飾された画像を得ることができる。
なお、本発明の一実施形態として、表面の算術平均高さSaが1.000以上である記録媒体上に樹脂層が形成された樹脂製画像において、樹脂層を軟化し、軟化された樹脂層の表面に粉体を供給することで加飾画像を形成してもよい。
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態は、記録媒体上に粉体を付与する工程と、上記粉体が付与された記録媒体に樹脂層を形成する工程と、を有する、上記樹脂層と上記粉体とが接触してなる加飾画像を形成する画像形成方法に関する。上記記録媒体は、表面の算術平均高さSaが1.000以上であるような、記録媒体である。本実施形態では、樹脂層を形成する工程は、上記粉体を供給する工程の後に行われる。本実施形態は、上記樹脂層に付着しなかった粉体を回収する工程をさらに有してもよい。
上記粉体の供給は、公知の手段を用いることができ、たとえば、特許文献2に記載されている粉末供給手段を用いることができる。
図3Aは、表面の算術平均高さSaが1.000以上である記録媒体S上に粉体を供給した状態を模式的に示す図である。図3Aに示されているように、表面のSaが1.000以上である記録媒体S上に粉体を供給すると、粉体粒子200は傾斜した状態となる。
上記粉体は、記録媒体上に供給され、樹脂層および粉体に応じた加飾効果を奏する。粉体は粉体粒子が集合したものである。粉体は、たとえば、メタリック感のある加飾効果を得たい場合、金属粉を含むものであることが好ましい。粉体粒子の例には、金属粒子、樹脂粒子、磁性粒子、非磁性粒子などが含まれる。粉体粒子は、第1の実施形態で用いられる粉体粒子と同様でよい。粉体粒子の形状等も、第1の実施形態で用いられる粉体粒子と同様でよい。
上記樹脂層を形成する工程は、上記粉体を供給する工程の後に行われる。
図3Bは、図3Aの状態から、樹脂層を形成し、加飾画像を形成した状態を模式的に示す図である。図3Bに示されているように、樹脂層を形成すると、傾斜した状態の粉体粒子200を定着させることができる。
上記樹脂層の形成は、第1の実施形態と同様でよく、乾式および湿式の電子写真方式やインクジェット法などの公知の画像形成方法によって記録媒体上に形成することができる。これらのうち、樹脂層は、電子写真方式で形成されたトナー画像からなる層であり、トナー粒子により構成された樹脂層であることが好ましい。トナー粒子は、第1の実施形態で説明したトナー粒子と同様でよいが、粉体による加飾効果をより発揮させるという観点からは、トナー粒子は光透過性が高いことが好ましく、粉体の色調を維持したメタリック画像を得たい場合はクリアトナー、粉体の色調を調整したメタリック画像を得たい場合はシアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーなどのカラートナーから所望の色調のものを選択することが好ましい。また、複数種類のトナーを混合することも可能である。
粉体の上に樹脂を供給する場合のトナーの付着量は、粉体を固定するという観点から0.5g/m以上が好ましく、トナーによる光の散乱、光の吸収などを抑制し、メタリック感を有する加飾画像を得るという観点から、15.0g/m以下が好ましく、10.0g/m未満がさらに好ましい。
上記樹脂層に付着しなかった粉体の回収は、第1の実施形態と同様でよく、たとえば、余剰の粉体を吸引する集粉器を用いて行われる。集粉器は、記録媒体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、たとえば、付着しなかった粉体を吸引するが記録媒体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。
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態は、たとえば、第1の実施形体に係る画像形成方法に用いられる画像形成装置である。当該画像形成装置について、図4および図5を用いて説明する。
第3の実施形態に係る画像形成装置1は、図4に示されるように、樹脂製画像形成部60と表面処理部70とを有する。樹脂製画像形成部60は、表面の算術平均高さSaが1.000以上である記録媒体とその上に定着された樹脂層を作製する部分である。表面処理部70は、樹脂製画像形成部60で形成された樹脂層の表面を処理して加飾する部分である。
樹脂製画像形成部60は、公知のカラープリンタと同様の構成を有している。樹脂製画像形成部60は、画像読取部、画像形成部、用紙搬送部、給紙部、データ受付部、制御部および定着部27を有する。
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、ブラック(K)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、記録媒体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、および表面処理部70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記録媒体S上に形成する制御を行う。上記プログラムには、表面処理部70において、樹脂層の軟化状態を調整するためのプログラム、および、摺擦条件を設定するためのプログラムが含まれている。
また、制御部は、不図示の通信部を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(たとえばパーソナルコンピューター)との間で、各種データの送受信を行う。制御部は、たとえば、外部の装置から送信された画像データ、または、データ受付部が受け付けた、形成すべき加飾画像に関する入力されたデータを受信し、この画像データ(入力画像データ)に基づいて記録媒体Sに画像を形成させる。通信部は、たとえばLANカード等の通信制御カードで構成される。
樹脂製画像形成部60によって形成された樹脂層は、表面処理部70に搬送され加飾される。
図5に示されるように、表面処理部70は、樹脂層を軟化させる手段としてヒータ75および軟化剤供給部97を有する。粉体供給手段として粉体供給部98、摺擦ローラ74、および粉体回収部99を有する。
ヒータ75は、記録媒体S上に定着された樹脂層100を軟化するために記録媒体Sの裏側から加熱する。ヒータ75は樹脂層100を加熱することができれば特に制限されない。ヒータ75の例には、ホットプレートなどが含まれる。
軟化剤供給部97は、記録媒体Sの上に定着された樹脂層100の表面に軟化剤90を供給する。軟化剤供給部は軟化剤を付与することができれば特に制限されない。軟化剤供給部の例には、スプレー、インクジェット、ディスペンサーなどが含まれる。
樹脂層を軟化させるためにヒータ75または軟化剤供給部97のいずれか一方が使用されてもよいし、両方が併用されてもよい。また、画像形成装置はヒータ75または軟化剤供給部97のいずれか一方を有していてもよい。
粉体供給部98は、樹脂層100に粉体を供給する。粉体供給手段は、公知の手段を用いることができ、たとえば特許文献2に記載されている粉末供給手段を用いることができる。
粉体供給部98は、粉体粒子200を収容するための容器98aと、容器98aの開口部まで粉体粒子200を搬送するための搬送スクリュー98bと、粉体粒子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に保持される粉体粒子200を弾き飛ばすためのフリッカー98dとを有する。粉体粒子200は、たとえば前述した扁平な粒子形状を有する非球形粉体粒子である。
容器98aの開口部は、ブラシローラ98cに保持される粉体粒子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、たとえば粉体粒子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、たとえば粉体粒子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。
摺擦部材である摺擦ローラ74は、記録媒体Sの搬送方向と垂直な方向であり、かつ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、たとえば、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、記録媒体Sの幅よりも長いことが好ましい。
なお、摺擦部材は図5においては摺擦ローラ74として示されているが、摺擦部材は摺擦ができれば特に制限されず、往復運動する部材であってもよいし、樹脂製画像の表面に対して垂直な方向を回転軸として回転する部材であってもよいし、固定されている部材であってもよい。
ヒータ75は、図5に示されているように、軟化剤供給部97の前の位置から摺擦ローラ74に対向する位置にわたって設けられてもよい。また、ヒータ75は、たとえば、軟化剤供給部97の前の位置、軟化剤供給部97に対向する位置、粉体供給部98に対向する位置、摺擦ローラ74に対向する位置、摺擦ローラ74の後の位置に設けられてもよい。ヒータ75は、たとえばホットプレートである。ヒータ75は、加熱により、樹脂層を軟化させたり、プロセス速度を上げたり、樹脂層の表面に供給された熱応答性材料を加熱するなどの種々の目的のために、記録媒体または粉体が熱により変性したりしない温度範囲で用いられることがある。
粉体回収部99は、たとえば、粉体供給部98から供給された粉体粒子200のうちの余剰の粉体粒子200を吸引するための集粉器である。集粉器は、記録媒体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、たとえば、粉体粒子200を吸引するが記録媒体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。
次に、樹脂層がどのように形成され、形成された樹脂製画像がどのように加飾されるかの一実施形態を図4および図5を用いて説明する。図4の画像形成装置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部70の動作を制御する。
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、ブラック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、およびブラック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、記録媒体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記録媒体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、記録媒体S上に中間転写ベルト26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記録媒体Sに、定着部27にて熱と圧力とが加えられることにより、記録媒体S上のカラートナー画像がカラートナー層として記録媒体Sに定着される。こうして、記録媒体S上に樹脂層100が作製される。樹脂層100を有する記録媒体Sは、排紙ローラ36を経て表面処理装置70に送られる。
なお、定着がなされた記録媒体Sを用紙反転部37に導いて記録媒体Sの表裏を反転して排出することができる。これにより、記録媒体Sの両面に画像を形成することができる。
軟化剤供給部97による軟化剤の供給により、またはヒータ75の加熱により、樹脂層100は、所望の軟化状態に調整され、樹脂層100の表面に粘着力が生じる。
粉体供給部98では、容器98aに収容されている粉体粒子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、たとえば反時計回りに回転し、かつ粉体粒子200を捕捉する。ブラシローラ98cに捕捉された粉体粒子200はフリッカー98dによって弾き飛ばされ、記録媒体Sおよび樹脂層100上に散布される。
摺擦ローラ74は、記録媒体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、記録媒体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、樹脂層100上の粉体200を適度な押圧力(たとえば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層100の表面を摺擦する。樹脂層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、樹脂層100の表面には、この表面に沿う方向に粉体粒子200が配列して付着する。
より詳しくは、粉体粒子200は、樹脂層100の表面に供給された状態では、配向していないことがある。しかしながら、樹脂層100上の粉体粒子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。このため、粉体粒子200は、図2Bに示されるように、樹脂製画像100の表面に沿って、傾斜して接着する。このようにして、得られる最終画像はグリッター調の外観を有するようになる。
なお、記録媒体S上に散布された粉体粒子200のうち、樹脂層が形成されていない部分に存在する余剰の粉体粒子200は、粉体回収部99による空気の流れにより粉体回収部99に吸引され、記録媒体S、樹脂製画像110および上記搬送路から除去される。
樹脂層100が形成された記録媒体Sの表面は、粉体粒子200によってその全てが覆われることはない。たとえば、当該表面における粉体粒子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、粉体粒子200の層による視覚効果と、記録媒体Sおよび樹脂層(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が得られる。
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、分離して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。
[第4の実施形態]
本発明の第4の実施形態は、たとえば、第2の実施形態に係る画像形成方法に用いられる画像形成装置である。当該画像形成装置は、樹脂製画像形成部の前に粉体を供給する装置を有する。
以下、本実施形態の具体的な実施例を比較例とともに説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。
1. 現像剤の作製
1-1. 着色剤分散液の調製
本実施形態における樹脂製画像は、「AccurioPressC2060」(コニカミノルタ株式会社製、「AccurioPress」は同社の登録商標)の改造機に現像剤を収容し、記録媒体上にトナー(樹脂層)を出力することで形成した。当該現像剤の作製に用いられる着色剤分散液として、ブラック用分散液、シアン用分散液を以下のように調製した。
[ブラック用分散液の調製]
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、カーボンブラック(モーガルL、キャボット社製)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、ブラック着色剤の微粒子が分散した液(ブラック用分散液)を調製した。
ブラック用分散液中のブラック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。
[シアン用分散液の調製]
「カーボンブラック:モーガルL」の代わりに「C.I.ピグメントブルー15:3」を用いる以外はブラック用分散液の調製と同様にして、シアン着色剤の微粒子が分散した液(シアン用分散液)を調製した。なお、シアン用分散液におけるシアン着色剤の微粒子のメディアン径は110nmであった。
1-2. コア用樹脂粒子の調製
現像剤の作製に用いられるトナー粒子のコア用樹脂粒子を以下に示す第1段重合、第2段重合および第3段重合を経て調製した。
(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。
1-3. シェル用樹脂粒子の作製
現像剤の作製に用いられトナー粒子のシェル用樹脂粒子を以下のように作製した。
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、1段階の重合反応、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
1-4. トナー粒子の作製
[ブラックトナー粒子の作製]
上記のコア用樹脂粒子、ブラック用分散液を用いてトナー粒子のコア部を作製し、次に、コア部に上記のシェル用樹脂粒子を用いてシェルを作製することでトナー粒子母体粒子を作製し、最後に外添剤添加工程を経ることで、以下のようにブラックトナー粒子を作製した。
(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
ブラック用分散液 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。
[シアントナー粒子の作製]
ブラック用分散液の代わりにシアン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、シアントナー粒子を作製した。
[クリアトナー粒子の作製]
ブラック用分散液の代わりに、イオン交換水281.5質量部にn-ドデシル硫酸ナトリウム18.5質量部を混合した界面活性剤水溶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、クリアトナー粒子を作製した。
[フェライトキャリア粒子の作製]
フェライトコア粒子100質量部とシクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート(共重合比5/5)の共重合体樹脂粒子5質量部とを、撹拌羽根付き高速混合機に投入し、120℃で30分間撹拌混合して機械的衝撃力の作用でフェライトコア粒子の表面に樹脂コート層を形成させることにより、体積基準のメジアン径が40μmであるフェライトキャリア粒子を得た。
キャリアの体積基準のメジアン径は、湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック社製)により測定した。
1-5. 現像剤の作製
ブラックトナー粒子、シアントナー粒子、およびクリアトナー粒子に、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、メジアン径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、シアン現像剤およびクリア現像剤のそれぞれを作製した。
2. 画像の作製および評価
2-1. 画像の作製
記録媒体として以下のものを用いた。
・ミューマット(北越コーポレーション株式会社製)
・マシュマロCoCナチュラル(王子株式会社製)
・PODマットコート(王子製紙株式会社製)
・OKプリンス上質(王子製紙株式会社製)
・コニーケント(リンテック株式会社製)
・エスプリC(日本製紙株式会社製)
・OKトップコート+(王子製紙株式会社製)
・PODグロスコート(王子製紙株式会社製)
・OKトリニティNavi(王子製紙株式会社製)
・サテン金藤N(王子製紙株式会社製)
[実施例1]
実施例1は、北越コーポレーション社製ミューマット157g/mを記録媒体とした。キーエンス社製レーザ顕微鏡VK-250を用い、対物レンズ50倍撮影した画像全領域を用いて記録媒体の表面の算術平均高さSaを算出したところ、Saは1.137であった。コニカミノルタ製Accurio Press C2070改造機を用いて、用紙設定モードを塗工紙MOとし、ブラック100%の6cm×6cmのパッチを出力した。形成した樹脂製画像の表面の算術平均高さを、記録媒体と同様に測定したところ、Saは0.741であった。ホットプレートを用いて樹脂製画像を裏面から100℃に加熱しながら、尾池イメージング社製エルジーneoSILVER#325を付着させたスポンジで押圧力10kPaで摺擦した後、ホットプレートから外して空冷し、マイクロファイバー雑巾を用いて余分な粉体を除去した。130℃、160℃に関しても同様に画像形成をおこなった。また、トナーの色を、シアン、クリアに変えて同様に画像を形成した。なお、上記のように走査型電子顕微鏡を用いて測定した尾池イメージング社製エルジーneoSILVER#325は長径35μm、短径25μm、厚み2μmの扁平形粒子であった。
[実施例2~5、比較例1~5]
記録媒体、本体の用紙設定モードを表1~3のとおりに変更した以外は実施例1と同様にして画像形成、および、記録媒体、樹脂製画像の表面の算術平均高さの測定を行った。
2-2. 評価
形成した画像に関して、熟練した10人の被験者に目視によって画像を見てもらい、グリッター調であるか、ミラーまたはパール調であるか回答させた。表1~3には、グリッター調と答えた人数と、ミラーまたはパール調であると答えた人数を記載した。8人以上がグリッター調であると回答したものを合格(○)とし、8人未満がグリッター調であると回答したものを不合格(×)とした。
Figure 0007283047000001
Figure 0007283047000002
Figure 0007283047000003
表1~3から明らかなように、記録媒体の表面の算術平均高さSaが1.000以上である場合は、加熱温度が100℃、130℃、160℃のいずれであっても、グリッター調であると回答した人数が8以上となり、合格となった。
本発明によれば、樹脂層を十分に軟化させなくても、供給された粉体粒子を水平以外の角度で、傾斜して配向させることができる画像形成方法を提供することができる。よって、本発明によれば、画像を加飾する画像形成方法のさらなる普及が期待される。
1 画像形成装置
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
60 樹脂製画像形成部
70 表面処理部
74 摺擦ローラ
75 ヒータ
90 軟化剤
97 軟化剤供給部
98 粉体供給部
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 粉体回収部
100 樹脂層
110 樹脂製画像
200 粉体粒子
S 記録媒体

Claims (18)

  1. 記録媒体上に、樹脂層を形成する工程と、
    記録媒体上に粉体を供給する工程と、
    を有、樹脂層と粉体とが接触してなる加飾画像を、前記加飾画像の表面を平滑にせずに形成する画像形成方法であって、
    前記記録媒体の表面は、算術平均高さSaが1.000μm以上である、
    画像形成方法。
  2. 前記樹脂層は、前記記録媒体に定着されたトナー粒子により構成された樹脂層である、請求項1に記載の画像形成方法。
  3. 前記樹脂層は、前記記録媒体に定着された複数種のトナー粒子により構成された樹脂層である、請求項1または2に記載の画像形成方法。
  4. 前記樹脂層を軟化する工程を有し、
    前記粉体は、前記軟化された樹脂層の表面に供給される、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  5. 前記樹脂層の軟化は、前記樹脂層の加熱により行われる、請求項4に記載の画像形成方法。
  6. 前記樹脂層の軟化は、前記樹脂層の表面への軟化剤の付与により行われる、請求項4に記載の画像形成方法。
  7. 前記樹脂層の表面に供給された粉体を配向させる工程を有する、請求項4~6のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  8. 前記粉体の配向は、前記粉体が供給された樹脂層の表面の摺擦により行われる、請求項7に記載の画像形成方法。
  9. 前記摺擦は、変形追従性を有する押圧部材による前記粉体が供給された樹脂層の表面の摺擦である、請求項8に記載の画像形成方法。
  10. 前記樹脂層を軟化する工程は、その表面の算術平均高さSaが0.700μm以上である樹脂層を軟化する工程である、請求項4~9のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  11. 前記樹脂層は、記録媒体への樹脂の付着量が0.5g/m以上、15.0g/m以下の樹脂層である、請求項4~10のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  12. 前記樹脂層を形成する工程は、前記粉体を供給する工程の後に行われる、請求項1~3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  13. 前記樹脂層に付着しなかった粉体を回収する工程を有する、請求項1~12のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  14. 前記粉体は、非球形粒子を含む粉体である、請求項1~13のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  15. 前記粉体は、扁平形粒子を含む粉体である、請求項1~14のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  16. 前記扁平形粒子は、厚みが0.2μm以上3.0μm以下の粒子である、請求項15に記載の画像形成方法。
  17. 前記粉体は、金属粒子を含む粉体である、請求項1~16のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  18. 表面の算術平均高さSaが1.000μm以上である記録媒体と、前記記録媒体の上に形成された、樹脂層とを含む樹脂製画像が有する前記樹脂層を軟化する工程と、軟化された前記樹脂層の表面に粉体を供給する工程と、を有し、
    前記粉体が供給された前記樹脂層の表面を平滑にせずに、加飾画像を形成する画像形成方法。
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