(57)【要約】【課題】加飾性の高い画像を形成できる粉体供給装置を提供する。【解決手段】基材１００上にある熱溶融材料１０１上に粉体１１０を付着させる粉体供給装置１において、熱溶融材料１０１を加熱する加熱部１２と、加熱された熱溶融材料１０１の上に粉体１１０を供給する供給部１１と、粉体１１０が供給された後、熱溶融材料１０１の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］を示す熱溶融材料１０１の表面温度Ｔ℃以下となった状態で基材１００および熱溶融材料１０１上を清掃する清掃部２０と、を有する、粉体供給装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にある熱溶融材料上に粉体を付着させる粉体供給装置において、
前記熱溶融材料を加熱する加熱部と、
加熱された前記熱溶融材料の上に前記粉体を供給する供給部と、
前記粉体が供給された後、前記熱溶融材料の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］を示す前記熱溶融材料の表面温度Ｔ℃以下となった状態で前記基材および前記熱溶融材料上を清掃する清掃部と、
を有する、粉体供給装置。
【請求項２】
前記清掃部は、前記熱溶融材料が加熱されてから前記表面温度Ｔ℃以下となるまで時間が経過した後、清掃を行う、請求項１に記載の粉体供給装置。
【請求項３】
前記熱溶融材料を冷却する冷却部、を有し、
前記加熱部、前記供給部、前記冷却部、および前記清掃部の順に、前記基材が搬送される、請求項１に記載の粉体供給装置。
【請求項４】
前記冷却部は、前記基材および前記熱溶融材料と非接触で冷却する、請求項３に記載の粉体供給装置。
【請求項５】
前記冷却部は、少なくとも前記基材へ空気を吹き付ける空気ノズルを有する、請求項４に記載の粉体供給装置。
【請求項６】
前記冷却部は、前記基材および前記熱溶融材料と接触して冷却する冷却部材を有する、請求項３に記載の粉体供給装置。
【請求項７】
前記冷却部材は、前記基材および前記熱溶融材料と接触する面が金属である、請求項６に記載の粉体供給装置。
【請求項８】
前記冷却部は、前記冷却部材を強制冷却するため循環式液冷機構を有する、請求項７に記載の粉体供給装置。
【請求項９】
前記加熱部は、前記基材の前記熱溶融材料が形成されている面側から加熱する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の粉体供給装置。
【請求項１０】
前記加熱部は、前記熱溶融材料の貯蔵弾性率Ｇ’＝１０５［Ｐａ］となる前記熱溶融材料の表面温度Ｔ０℃となるように加熱する、請求項１〜９のいずれか１つに記載の粉体供給装置。
【請求項１１】
前記熱溶融材料上の前記粉体を固定する固定部、を有し、
前記清掃部および前記固定部の順に、前記基材が搬送される、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の粉体供給装置。
【請求項１２】
前記清掃部は、前記基材および前記熱溶融材料と非接触で、前記粉体を除去する、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の粉体供給装置。
【請求項１３】
前記清掃部は、前記基材および前記熱溶融材料上から非接触で前記粉体を除去する空気噴射ノズルを有する、請求項１２に記載の粉体供給装置。
【請求項１４】
前記清掃部は、前記基材および前記熱溶融材料上から非接触で前記粉体を除去する空気吸引ノズルを有する、請求項１２に記載の粉体供給装置。
【請求項１５】
前記清掃部は、前記基材および前記熱溶融材料と接触して前記粉体を除去する、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の粉体供給装置。
【請求項１６】
前記清掃部は、粘着力により前記基材および前記熱溶融材料上から前記粉体を除去する、請求項１５に記載の粉体供給装置。
【請求項１７】
前記清掃部は、静電気力により前記基材および前記熱溶融材料上から前記粉体を除去する、請求項１５に記載の粉体供給装置。
【請求項１８】
基材上にある熱溶融材料上に粉体を付着させる粉体供給方法において、
前記熱溶融材料を加熱する段階（ａ）と、
加熱された前記熱溶融材料の上に前記粉体を供給する段階（ｂ）と、
前記粉体が供給された後、前記熱溶融材料の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］を示す前記熱溶融材料の表面温度Ｔ℃以下となった状態で前記基材および前記熱溶融材料上を清掃する段階（ｃ）と、
を有する、粉体供給方法。
【請求項１９】
前記段階（ｃ）は、前記熱溶融材料が加熱されてから前記表面温度Ｔ℃以下となるまで時間が経過した後、清掃を行う、請求項１８に記載の粉体供給方法。
【請求項２０】
前記段階（ｂ）から前記段階（ｃ）までの間で、前記熱溶融材料を冷却部材よって冷却する段階（ｄ）を、さらに有する、請求項１８または１９に記載の粉体供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体供給装置、および粉体供給方法に関し、詳しくは、画像形成された記録媒体上に粉体を供給する粉体供給装置、および粉体供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー画像上に金属粉体を供給することで、金属光沢画像を形成する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。この技術は、画像形成装置によって用紙上に形成されたトナー画像を加熱することでトナーを溶融させて、画像上に金属粉を供給する。このとき、供給された金属粉が溶融したトナーに付着して金属光沢画像が形成される。また、この技術では、トナーに付着しなかった金属粉は、用紙上を吸引する気流によって取り除いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７８４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術によれば、金属粉をトナー画像上に供給することで、画像形成装置だけでは形成が難しい金属光沢画像を形成できるようになった。しかしながら、近年、金属光沢画像は、より加飾性の高い画像が求められている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、加飾性の高い金属光沢画像を形成できる粉体供給装置、および粉体供給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００７】
（１）基材上にある熱溶融材料上に粉体を付着させる粉体供給装置において、
前記熱溶融材料を加熱する加熱部と、
加熱された前記熱溶融材料の上に前記粉体を供給する供給部と、
前記粉体が供給された後、前記熱溶融材料の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］を示す前記熱溶融材料の表面温度Ｔ℃以下となった状態で前記基材および前記熱溶融材料上を清掃する清掃部と、
を有する、粉体供給装置。
【０００８】
（２）前記清掃部は、前記熱溶融材料が加熱されてから前記表面温度Ｔ℃以下となるまで時間が経過した後、清掃を行う、上記（１）に記載の粉体供給装置。
【０００９】
（３）前記熱溶融材料を冷却する冷却部、を有し、
前記加熱部、前記供給部、前記冷却部、および前記清掃部の順に、前記基材が搬送される、上記（１）に記載の粉体供給装置。
【００１０】
（４）前記冷却部は、前記基材および前記熱溶融材料と非接触で冷却する、上記（３）に記載の粉体供給装置。
【００１１】
（５）前記冷却部は、少なくとも前記基材へ空気を吹き付ける空気ノズルを有する、上記（４）に記載の粉体供給装置。
【００１２】
（６）前記冷却部は、前記基材および前記熱溶融材料と接触して冷却する冷却部材を有する、上記（３）に記載の粉体供給装置。
【００１３】
（７）前記冷却部材は、前記基材および前記熱溶融材料と接触する面が金属である、上記（６）に記載の粉体供給装置。
【００１４】
（８）前記冷却部は、前記冷却部材を強制冷却するため循環式液冷機構を有する、上記（７）に記載の粉体供給装置。
【００１５】
（９）前記加熱部は、前記基材の前記熱溶融材料が形成されている面側から加熱する、上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の粉体供給装置。
【００１６】
（１０）前記加熱部は、前記熱溶融材料の貯蔵弾性率Ｇ’＝１０５［Ｐａ］となる前記熱溶融材料の表面温度Ｔ０℃となるように加熱する、上記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の粉体供給装置。
【００１７】
（１１）前記熱溶融材料上の前記粉体を固定する固定部、を有し、
前記清掃部および前記固定部の順に、前記基材が搬送される、上記（１）〜（１０）のいずれか１つに記載の粉体供給装置。
【００１８】
（１２）前記清掃部は、前記基材および前記熱溶融材料と非接触で、前記粉体を除去する、上記（１）〜（１１）のいずれか１つに記載の粉体供給装置。
【００１９】
（１３）前記清掃部は、前記基材および前記熱溶融材料上から非接触で前記粉体を除去する空気噴射ノズルを有する、上記（１２）に記載の粉体供給装置。
【００２０】
（１４）前記清掃部は、前記基材および前記熱溶融材料上から非接触で前記粉体を除去する空気吸引ノズルを有する、上記（１２）に記載の粉体供給装置。
【００２１】
（１５）前記清掃部は、前記基材および前記熱溶融材料と接触して前記粉体を除去する、上記（１）〜（１１）のいずれか１つに記載の粉体供給装置。
【００２２】
（１６）前記清掃部は、粘着力により前記基材および前記熱溶融材料上から前記粉体を除去する、上記（１５）に記載の粉体供給装置。
【００２３】
（１７）前記清掃部は、静電気力により前記基材および前記熱溶融材料上から前記粉体を除去する、上記（１５）に記載の粉体供給装置。
【００２４】
（１８）基材上にある熱溶融材料上に粉体を付着させる粉体供給方法において、
前記熱溶融材料を加熱する段階（ａ）と、
加熱された前記熱溶融材料の上に前記粉体を供給する段階（ｂ）と、
前記粉体が供給された後、前記熱溶融材料の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］を示す前記熱溶融材料の表面温度Ｔ℃以下となった状態で前記基材および前記熱溶融材料上を清掃する段階（ｃ）と、
を有する、粉体供給方法。
【００２５】
（１９）前記段階（ｃ）は、前記熱溶融材料が加熱されてから前記表面温度Ｔ℃以下となるまで時間が経過した後、清掃を行う、上記（１８）に記載の粉体供給方法。
【００２６】
（２０）前記段階（ｂ）から前記段階（ｃ）までの間で、前記熱溶融材料を冷却部材よって冷却する段階（ｄ）を、さらに有する、上記（１８）または（１９）に記載の粉体供給方法。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、粉体供給後、熱溶融材料の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］を示す熱溶融材料の表面温度Ｔ℃以下となった状態で、粉体を除去するための清掃を行うこととした。これにより、本発明によれば、粉体を付着させたい部分には粉体を確実に付着させ、不要な部分の粉体はきれいに除去することができ、加飾性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態１に係る粉体供給装置の構成を説明するための概略断面図である。
【図２Ａ】空気を吹き付けて不要な粉体を吹き飛ばす方法を説明するための清掃部の拡大概略図である。
【図２Ｂ】空気と共に不要な粉体を吸引する方法を説明するための清掃部の概略拡大図である。
【図２Ｃ】非接触で、静電気力によって不要な粉体を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【図２Ｄ】非接触で、磁力によって不要な粉体を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【図２Ｅ】接触して、静電気力によって不要な粉体を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【図２Ｆ】接触して、磁力によって不要な粉体を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【図２Ｇ】接触して、粘着力によって不要な粉体を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【図２Ｈ】粘着力テープを用いて不要な粉体を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る粉体供給装置の構成を説明するための概略断面図である。
【図４】本発明の実施形態３に係る粉体供給装置の構成を説明するための概略断面図である。
【図５】本発明の実施形態４に係る粉体供給装置に設けた循環式液冷機構を説明するための概略図である。
【図６】本発明の実施形態４に係る粉体供給装置に設けた冷却部の概略断面図である。
【図７】本発明の実施形態５に係る粉体供給装置の構成を説明するための概略断面図である。
【図８】本発明の実施形態６に係る粉体供給装置の構成を説明するための概略断面図である。
【図９】熱シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図１０】実施例１における画像乱れが発生しなかった際のトナー上を写した拡大写真である。
【図１１Ａ】比較例１における画像乱れが発生した際のトナー上を写した拡大写真である。
【図１１Ｂ】比較例１の紙上を摺擦した場合、および摺擦とブラシ清掃した場合の非画像部分を写した拡大写真である。
【図１２】熱シミュレーションによる実施例７と比較例２の結果を示すグラフである。
【図１３】熱シミュレーションによる実施例８の結果を示すグラフである。
【図１４】実施例１０と実施例２−１の熱シミュレーションの結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３０】
なお、図面においては、同一の要素または同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００３１】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る粉体供給装置の構成を説明するための概略断面図である。
【００３２】
粉体供給装置１は、熱溶融材料１０１による画像が形成された用紙上に粉体１１０を供給する。粉体供給装置１は、粉体貯蔵部１０、供給部１１、加熱部１２、および清掃部２０を有する。また、粉体供給装置１は、基材１００が搬送される搬送部１８を有する。図中、基材１００の搬送方向は矢印Ｆである。
【００３３】
粉体貯蔵部１０は、粉体１１０を貯蔵する。粉体１１０は、供給部１１によって、搬送部１８を搬送される基材１００上の熱溶融材料１０１上へ供給される。粉体貯蔵部１０内には、粉体１１０を攪拌、搬送するための部材（図示せず）を設けてもよい。
【００３４】
供給部１１は、第１供給部材１１１および第２供給部材１１２を有する。第２供給部材１１２の基材１００を挟んで対向する位置に対向部材１１３が設けられている。粉体１１０は、第１供給部材１１１によって保持されながら第２供給部材１１２に受け渡される。第２供給部材１１２に保持された粉体１１０は、基材１００上の熱溶融材料１０１へ供給される。
【００３５】
粉体１１０が熱溶融材料１０１へ供給される際は、第２供給部材１１２に粉体保持力がある。このため、粉体１１０は、基板上に無差別にばらまかれるわけではなく、溶融して付着力のある熱溶融材料１０１に付着することで、供給される。
【００３６】
第１供給部材１１１および第２供給部材１１２は、粉体１１０の保持と受け渡しが可能な部材によって構成される。第１供給部材１１１および第２供給部材１１２は、たとえば、各種スポンジ、ブラシ、ソリッドローラが用いられ、静電気力、磁力、粘着力などによって粉体１１０の保持と供給が行われる。本実施形態１では、第１供給部材１１１および第２供給部材１１２として、粘着力により粉体１１０の保持と供給が行われるようにしている。たとえば、第１供給部材１１１は、ニトリルゴムローラー、第２供給部材１１２および対向部材１１３にはシリコーンゴムローラーが用いられる。第２供給部材１１２および対向部材１１３は、互いに押圧する方向に加圧されていて、粉体１１０が熱溶融材料１０１に付着しやすいように加圧する。
【００３７】
なお、本実施形態１では、供給部１１は、第１供給部材１１１および第２供給部材１１２によって粉体１１０を基材１００上の熱溶融材料１０１へ供給する構成としたが、供給部１１は１つの供給部材より構成されてもよい。１つの供給部材とする場合は、たとえば１つのローラーや、１つのブラシなどである。ローラーを用いる場合は、第２供給部材１１２と同様に、たとえば、シリコーンゴムローラーを用いることができる。
【００３８】
粉体貯蔵部１０および供給部１１は、粉体１１０が飛散しないように筐体１６により覆われている。
【００３９】
加熱部１２は、用紙上に画像を形成するための熱溶融材料１０１を加熱可能であれば、接触式、非接触式のどちらの加熱方法を用いてもよい。本実施形態では、ヒートプレートが搬送部１８の下に設けており、搬送中の基材１００の下面から非接触式で、熱溶融材料１０１を加熱する。加熱部１２は、搬送部１８中の第２供給部材１１２より上流側に設けられている。加熱部１２による加熱温度は、供給された粉体１１０が熱溶融材料１０１に付着するように溶融する温度である。この加熱温度は、使用される熱溶融材料１０１に応じて変えてもよいし、あらかじめ決められた熱溶融材料１０１に合わせて設定しておいてもよい。
【００４０】
搬送部１８は、筐体１６の一部の開放された部分を基材１００が通過できるように搬送路が設けられている。搬送部１８は、画像形成装置（不図示）から出力された基材１００を第２供給部材１１２と対向部材１１３の間を通して搬送する。たとえば、第２供給部材１１２と対向部材１１３が、回転することで基材１００が搬送される。したがって、第２供給部材１１２と対向部材１１３は、搬送部１８を構成することになる。また、搬送部１８は、たとえば、基材１００を上下から挟む複数のローラー（不図示）を設けて、ローラーを回転させることで基材１００が搬送されるようにしてもよい。搬送部１８は、画像形成装置の出力口と直結されていてもよいし、手差しトレイなどを備えて、手差しされた基材１００が搬送されるようにしてもよい。搬送部１８による基材１００の搬送速度は、搬送部１８が画像形成装置の出力口と直結されている場合、画像形成装置のプロセス速度と同じになるように制御される。
【００４１】
基材１００は、熱溶融材料１０１によって画像が形成される記録媒体である。基材１００は、たとえば、カット紙、ロール紙、布帛、プラスチックフィルム、プラスチックパネル、板材など、熱溶融材料１０１による画像形成が可能で、粉体供給装置１の搬送部１８を搬送可能なものである。より具体的には、基材１００には、たとえば、マーメイド紙を用いることができる。
【００４２】
熱溶融材料１０１は、基材１００上に画像を形成する。熱溶融材料１０１は、加熱されて溶融されることで付着力が発現する。熱溶融材料１０１は、付着力が発現した状態で粉体１１０と接触する。熱溶融材料１０１は、電子写真方式によって画像を形成するためのトナーであってもよい。熱溶融材料１０１は、透明トナーを用いることもできるし、色つきのトナーを用いることもできる。より具体的には、たとえば、コニカミノルタ株式会社製ＡｃｃｕｒｉｏＰｒｅｓｓ（登録商標）Ｃ２０６０のトナーが用いられる。また、熱溶融材料１０１は、画像形成後、熱溶融させ得る素材を用いたインクを用いてもよい。
【００４３】
粉体１１０は、たとえば、染料や顔料などを用いたトナーやインクでは表現できない光沢を画像に付与する部材である。このため粉体１１０は、たとえば、金属粉を有する部材である。金属粉体の場合は、単一の金属に限らず、合金はもとより、異なる金属粉を混合した粉体１１０であってもよい。また、粉体１１０は、たとえば、金属を樹脂コーティングしたものであってもよい。より具体的には、たとえば、エルジーｎｅｏ（登録商標）＃３２５（堀金箔粉株式会社製）を用いることができる。
【００４４】
清掃部２０は、搬送部１８中の第２供給部材１１２より下流側に設けられている。清掃部２０は、基材１００上に供給された粉体１１０のうち、熱溶融材料１０１に付着しなかった粉体１１０を所定の清掃条件（詳細後述）のときに除去する。
【００４５】
第２供給部材１１２から供給される粉体１１０は、既に説明したように、第２供給部材１１２に保持力があるため、基本的には熱溶融材料１０１へのみ供給される。しかし、第２供給部材１１２の保持力は、強力なものではなく、溶融した熱溶融材料１０１の付着力よりは弱い。このため、わずかではあるが、基材１００上の熱溶融材料１０１が存在しない部分にも落ちることがある。基材１００上の熱溶融材料１０１が存在しない部分の粉体１１０は、画像の加飾性を落とす原因となり不要である。清掃部２０は、このような基材１００上の不要な粉体１１０を除去する。
【００４６】
清掃条件は、熱溶融材料１０１の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］を示す熱溶融材料１０１の表面温度Ｔ℃以下となった状態で清掃することである。好ましくは、熱溶融材料１０１の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０６［Ｐａ］を示す熱溶融材料１０１の表面温度Ｔ１℃以下となった状態で清掃することである。さらに、好ましくは、熱溶融材料１０１の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０８［Ｐａ］を示す熱溶融材料表面温度Ｔ２℃以下となった状態で清掃することである。
【００４７】
清掃条件となる熱溶融材料１０１の貯蔵弾性率Ｇ’は１０５［Ｐａ］よりも高い方がよく、熱溶融材料１０１の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０６［Ｐａ］であれば、清掃時に熱溶融材料表面から粉体１１０が離脱するのを防止する効果が高くなる。さらに熱溶融材料１０１の貯蔵弾性率Ｇ’＞１０８［Ｐａ］であれば、いっそう熱溶融材料表面からの粉体１１０の離脱防止効果が高い。
【００４８】
清掃条件を満たして清掃させるためには、たとえば、基材１００が清掃部２０に至った時点で、熱溶融材料１０１の表面温度Ｔ℃以下となるように基材１００の搬送速度を制御する。この搬送速度の制御においては、搬送を止めずに搬送速度自体を遅くする。この場合は、たとえば、溶融材料が加熱されてから、その表面温度Ｔ℃以下となるために係る時間から搬送速度を求めるとよい。搬送速度と時間の関係は、時間＝加熱から清掃までの距離÷搬送速度の関係がある。ここで、加熱から清掃までの距離は、装置としては加熱部１２から清掃部２０までの距離である。
【００４９】
また、清掃条件を満たして清掃させるためには、たとえば、基材１００の搬送を一時停止して、基材１００が清掃部２０に至った時点で熱溶融材料１０１の表面温度Ｔ℃以下となるまで待つようにしてもよい。この場合、あらかじめ熱溶融材料１０１の表面温度Ｔ℃以下となるまでの時間を求めておいて、その時間と搬送に要する時間と一時停止する時間を求めてもよい。または、清掃部２０の直前に温度センサーを設けて温度センサーによって検知された温度が、熱溶融材料１０１の表面温度Ｔ℃以下となるまで一時停止するようにしてもよい。
【００５０】
また、清掃条件を満たして清掃させるためには、たとえば、加熱部１２による加熱温度を低く設定する。
【００５１】
また、清掃条件を満たして清掃させるためには、たとえば、供給部１１から清掃部２０までの基材１００の搬送距離を長くしてもよい。
【００５２】
これらの方法は、いずれか一つの方法で清掃条件を満たすようにしてもよいし、複数の方法を組み合わせてもよい。
【００５３】
清掃部２０は、大別して、基材１００および熱溶融材料１０１の表面に非接触で清掃する方法と、接触して清掃する方法がある。非接触で清掃する方法としては、たとえば、空気、音波、静電気力、および磁力を用いることができる。接触して清掃する方法としては、たとえば、静電気力、磁力、および粘着力を用いることができる。以下、清掃部２０の具体例を説明する。
【００５４】
空気により不要な粉体１１０を除去する方法には、２つの方法がある。第１は空気を吹き付けて粉体１１０を吹き飛ばす方法であり、第２は空気と共に粉体１１０を吸引する方法である。
【００５５】
図２Ａは空気を吹き付けて不要な粉体１１０を吹き飛ばす方法を説明するための清掃部２０の拡大概略図である。この方法は、図２Ａに示すように、粉体１１０が供給された基材表面に向けて空気を噴射させる空気噴射ノズル２１を配置する。空気噴射ノズル２１は、基材表面に対して、搬送方向の後方から前方へ空気流が流れるように配置することが好ましい。この方法では、このような配置によって、清掃条件を満たした状態で、基材表面を搬送方向の後方から前方へ空気流が吹き付けられる。このとき粉体１１０は、前方へ吹き飛ばされるので、後方の未だ清掃条件を満たしていない状態の熱溶融材料１０１の上に流されることがない。
【００５６】
なお、空気に代えて、音波を用いることもできる。音波を用いる方法は、形態的には空気を噴射する方法と同様であり、空気噴射ノズル２１に代えてスピーカーを用い、音波によって不要な粉体１１０を吹き飛ばして除去する。
【００５７】
図２Ｂは空気と共に不要な粉体１１０を吸引する方法を説明するための清掃部２０の概略拡大図である。たとえば、図２Ｂに示すように、粉体１１０が供給された基材表面に向けて空気を吸引する空気吸引ノズル２２を配置する。空気吸引ノズル２２は、基材表面から空気を吸引できる向きに配置されていれば、その配置や向きは問わない。この例では、清掃条件を満たした状態で、基材表面から空気を吸い込むことで起きる空気流によって不要な粉体１１０が、基材１００や熱溶融材料表面から除去される。
【００５８】
図２Ｃは、非接触で、静電気力によって不要な粉体１１０を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【００５９】
非接触で、静電気力によって不要な粉体１１０を除去する方法は、図２Ｃに示すように、静電気を帯びている帯電ローラー２３を基材１００上に、基材１００の表面から離して配置する。基材１００の表面から帯電ローラー２３までの距離は、帯電ローラー２３の静電気力が基材１００の表面に及ぶ範囲内とする。
【００６０】
帯電ローラー２３は、たとえば、円筒形状のアルミニウムなど金属の心材に、静電気を帯びやすい樹脂をコートしたローラーが用いられる。より具体的には、帯電ローラー２３は、たとえば、円筒形状のアルミニウムの表面にポリエチレンテレフタレートを３０μｍ厚でコートしたものが用いられる。
【００６１】
また、この方法では、帯電ローラー２３に付着した粉体１１０を回収するためのブレード２４および回収ボックス２５を有することが好ましい。
【００６２】
帯電ローラー２３は、基材１００の搬送に同期して回転する。帯電ローラー２３は、清掃条件を満たした状態で基材１００や熱溶融材料１０１とは非接触で、静電気力によって不要な粉体１１０を吸着して除去する。帯電ローラー２３に付着した粉体１１０は、ブレード２４によって帯電ローラー２３の表面から掻き取られて回収ボックス２５に落ちて、回収される。
【００６３】
図２Ｄは、非接触で、磁力によって不要な粉体１１０を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【００６４】
非接触で、磁力によって不要な粉体１１０を除去する方法は、図２Ｄに示すように、内部に磁石２６を有する非磁性体ローラー２７を基材１００上に、基材１００の表面から離して配置する。基材１００の表面から非磁性体ローラー２７までの距離は、磁石２６からの磁力が基材１００の表面に及ぶ範囲内とする。
【００６５】
磁石２６は、永久磁石でもよいし、電磁石でもよい。磁石２６の配置は、非磁性体ローラー２７内の基材１００に近い側に配置する。これにより、非磁性体ローラー２７の基材１００から遠い側では磁力が及ばないか弱くなるようにすることが好ましい。
【００６６】
非磁性体ローラー２７は、たとえば、銅やアルミニウムなどの非磁性体金属や一部組成によってはステンレスなど磁化されにくい金属を円筒形状のローラーとして用いたり、またそれら金属製ローラーの表面に樹脂などをコートしたローラーを用いることができる。
【００６７】
また、この方法では、静電気力を用いた場合と同様に、基材１００や熱溶融材料表面から除去された粉体１１０を回収するためのブレード２４および回収ボックス２５を有することが好ましい。
【００６８】
非磁性体ローラー２７は、基材１００の搬送に同期して回転する。非磁性体ローラー２７は、清掃条件を満たした状態で基材１００や熱溶融材料１０１とは非接触で、内部にある磁石２６の磁力によって不要な粉体１１０を吸着して除去する。非磁性体ローラー２７に付着した粉体１１０は、ブレード２４によって非磁性体ローラー２７の表面から掻き取られて回収ボックス２５に落ちて、回収される。
【００６９】
図２Ｅは、接触して、静電気力によって不要な粉体１１０を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【００７０】
接触して、静電気力によって不要な粉体１１０を除去する方法は、図２Ｅに示すように、静電気を帯びている帯電ローラー２３を基材１００上に、基材１００の表面に接するように配置する。この方法においても、帯電ローラー２３は、非接触の場合と同様であり、たとえば、円筒形状のアルミニウムなど金属の心材に、静電気を帯びやすい樹脂をコートしたローラーが用いられる。より具体的には、帯電ローラー２３は、たとえば、円筒形状のアルミニウムの表面にポリエチレンテレフタレートを３０μｍ厚でコートしたものが用いられる。
【００７１】
また、この方法でも、帯電ローラー２３に付着した粉体１１０を回収するためのブレード２４および回収ボックス２５を有することが好ましい。
【００７２】
そして、この方法では、帯電ローラー２３の基材１００を挟んで対向する位置に、対向ローラー２８が設けられている。対向ローラー２８は、たとえば、円筒形状の鉄、アルミニウム、またはステンレスなどの表面に樹脂をコートしたものが用いられる。より具体的には、たとえば、円筒形状のアルミニウム製ローラーの表面にシリコーンゴムを１０ｍｍ厚でコートしたものが用いられる。
【００７３】
帯電ローラー２３は、基材１００に接触しており、基材１００の搬送と同期して回転する。このとき、対向ローラー２８も、基材１００の搬送と同期して回転する。帯電ローラー２３は、清掃条件を満たした状態で基材１００や熱溶融材料１０１に接触して、静電気力によって不要な粉体１１０を吸着して除去する。帯電ローラー２３に付着した粉体１１０は、ブレード２４によって帯電ローラー２３の表面から掻き取られて回収ボックス２５に落ちて、回収される。
【００７４】
図２Ｆは、接触して、磁力によって不要な粉体１１０を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【００７５】
接触して、磁力によって不要な粉体１１０を除去する方法は、図２Ｆに示すように、内部に磁石２６を有する非磁性体ローラー２７を基材１００上に、基材１００の表面に接するように配置する。
【００７６】
磁石２６は、永久磁石でもよいし、電磁石でもよい。磁石２６の配置は、非磁性体ローラー２７内の基材１００に近い側に配置する。これにより、非磁性体ローラー２７の基材１００から遠い側では磁力が及ばないか弱くなるようにすることが好ましい。
【００７７】
非磁性体ローラー２７は、たとえば、銅やアルミニウムなどの非磁性体金属や一部組成によってはステンレスなど磁化されにくい金属を円筒形状のローラーとして用いたり、またそれら金属製ローラーの表面に樹脂などをコートしたローラーを用いることができる。
【００７８】
また、この方法では、静電気力を用いた場合と同様に、基材１００や熱溶融材料表面から除去された粉体１１０を回収するためのブレード２４および回収ボックス２５を有することが好ましい。また、この方法では、非磁性体ローラー２７の基材１００を挟んで対向する位置に、対向ローラー２８が設けられている。この方法における対向ローラー２８は、接触させて静電気力を用いて除去する方法と同様である。
【００７９】
非磁性体ローラー２７は、基材１００に接触しており、基材１００の搬送と同期して回転する。このとき、対向ローラー２８も、基材１００の搬送と同期して回転する。非磁性体ローラー２７は、清掃条件を満たした状態で基材１００や熱溶融材料１０１に接触して、磁力によって不要な粉体１１０を吸着して除去する。非磁性体ローラー２７に付着した粉体１１０は、ブレード２４によって非磁性体ローラー２７の表面から掻き取られて回収ボックス２５に落ちて、回収される。
【００８０】
図２Ｇは、接触して、粘着力によって不要な粉体１１０を除去する方法を説明するための概略拡大図である。
【００８１】
接触して、粘着力によって不要な粉体１１０を除去する方法は、図２Ｇに示すように、粘着性のある粘着ローラー２９を基材１００上に、基材１００の表面に接するように配置する。粘着ローラー２９は、たとえば、円筒形状のアルミニウムやステンレスなど金属の心材に、粘着剤をコートしたローラーが用いられる。また、この方法では、粘着ローラー２９の基材１００を挟んで対向する位置に、対向ローラー２８が設けられている。対向ローラー２８は、接触させて静電気力や磁力を用いて除去する方法と同様である。
【００８２】
粘着ローラー２９は、基材１００に接触しており、基材１００の搬送と同期して回転する。このとき、対向ローラー２８も、基材１００の搬送と同期して回転する。粘着ローラー２９は、清掃条件を満たした状態で基材１００や熱溶融材料１０１に接触して、粘着力によって不要な粉体１１０を吸着して除去する。
【００８３】
なお、粉体１１０は、既に説明したように、基本的に、熱溶融材料１０１の上に供給されるようにしている。このため、基材１００上の不要な粉体１１０は、さほど多いものではない。したがって、粘着ローラー２９は、不要な粉体が付着しても、ローラー表面が粉体１１０によってすぐに覆われて、使用できなくなることはない。そこで、粘着ローラー２９を用いた場合は、粘着ローラー２９の表面が粉体１１０によって覆われてきたときに、粘着ローラー２９の表面を清掃したり、交換したりするとよい。また、粘着ローラー２９は、定期的に、たとえば所定の運転時間経過ごとに清掃したり、交換したりしてもよい。
【００８４】
また、粘着力により不要な粉体１１０を除去する方法としては、他にも、たとえば、粘着力テープを用いることができる。図２Ｈは粘着力テープを用いて不要な粉体１１０を除去する方法を説明するための概略拡大図である。粘着力テープを用いる場合は、図２Ｈに示すように、表面に粘着力面を有する粘着テープ３０がテープホルダー３１に取り付けられている。粘着テープ３０を用いる場合は、不要になったテープを巻き取る巻き取りローラー３２を備える。また、粘着テープ３０を用いる場合は、接触して静電気力によって清掃する方法と同様に、対向ローラー２８も有する。
【００８５】
粘着テープ３０は、基材１００の搬送に同期してテープホルダー３１が回転して、粘着テープ３０が引き出される。同時に巻き取りローラー３２は、基材１００の搬送に同期して回転し、粘着テープ３０を巻き取る。粘着テープ３０は、粘着面が基材１００に接触して、不要な粉体１１０を除去する。
【００８６】
粘着力テープは、巻き取りローラー３２に巻き取られることで、粘着力性のある面が常に更新されて、基材表面に接触する。粘着力テープは、巻き取りローラー３２に全て巻き取られたときに、巻き取りローラー３２ごと取り外されて交換される。
【００８７】
以上のように構成された本実施形態１の粉体供給装置１によれば、基材１００および熱溶融材料１０１上に供給された粉体１１０が、清掃部２０によって清掃条件を満たすように清掃される。これにより本実施形態１では、不要な粉体１１０は、確実に除去される。一方、熱溶融材料１０１に付着した粉体１１０は、清掃によって離脱したり、移動したり、角度変化したりすることがない。また、これにより本実施形態１では、清掃条件を満たして清掃することで、画像を形成している熱溶融材料１０１が乱れるのも防止できる。これらにより、本実施形態１によれば、基材１００上の不要な粉体１１０が除去されて、画像が鮮明になり、加飾性が向上する。
【００８８】
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態２に係る粉体供給装置２の構成を説明するための概略断面図である。
【００８９】
実施形態２の粉体供給装置２は、清掃部２０の下流側に固定部４０を有する。したがって、基材１００は、加熱部１２、供給部１１、清掃部２０、および固定部４０の順に搬送される。
【００９０】
固定部４０は、固定部材４１と、基材１００を挟んで固定部材４１と対向する位置に固定部材用対向部材４２を有する。粉体供給装置２の他の構成は、実施形態１と同様であるので説明は省略する。また、本実施形態２においても清掃条件は実施形態１と同じである。
【００９１】
固定部材４１および固定部材用対向部材４２は、たとえばシリコーンゴムローラーが用いられ、粉体１１０が供給された後の基材１００を挟み込んで加圧する。固定部材４１および固定部材用対向部材４２は、基材１００の搬送と同期して回転する。
【００９２】
なお、固定部材４１には、固定部材４１に付着してしまった粉体１１０を除去、回収するための固定部材用清掃部材（不図示）を設けてもよい。この場合、固定部材用清掃部材は、たとえば、ローラー形状の固定部材４１の表面から、付着した粉体１１０を掻き取るブレード２４および回収ボックス２５などを用いることができる。
【００９３】
以上のように構成された本実施形態２によれば、実施形態１と同様に清掃条件を満たして清掃されることで画像の加飾性が向上するほか、固定部材４１が清掃部２０の下流側に配置されていることで、固定部材４１に粉体１１０が付着することがない。また、本実施形態２は、清掃部２０の下流側に固定部材４１を配置したことで、清掃部２０よりも上流側に固定部材４１がある場合と比較して、粉体１１０が固定部材４１に付着して移動してしまうことがない。
【００９４】
これにより、本実施形態２では、熱溶融材料１０１に付着した粉体１１０が熱溶融材料１０１にいっそう確実に固定されて、加飾性が向上する。
【００９５】
（実施形態３）
図４は、本発明の実施形態３に係る粉体供給装置３の構成を説明するための概略断面図である。
【００９６】
実施形態３の粉体供給装置３は、供給部１１と清掃部２０の間に、冷却部５０を有する。したがって、基材１００は、加熱部１２、供給部１１、冷却部５０、および清掃部２０の順に搬送される。
【００９７】
冷却部５０は、冷却部材５１と、基材１００を挟んで冷却部材５１と対向する位置に冷却部材用対向部材５２を有する。粉体供給装置３の他の構成は、実施形態１と同様であるので説明は省略する。また、本実施形態３においても清掃条件は実施形態１と同じである。
【００９８】
少なくとも基材１００上の熱溶融材料１０１に接する冷却部材５１は、たとえば金属ローラーが用いられる。金属ローラーが、粉体１１０が供給された後の基材１００および熱溶融材料１０１と接触することで、熱伝導により基材１００上の熱溶融材料１０１から熱を奪うことで熱溶融材料１０１を冷却する。冷却部材用対向部材５２は、金属ローラーを用いることが好ましい。金属ローラーは、基材１００および熱溶融材料１０１と接触する面が金属である。
【００９９】
冷却部材用対向部材５２に金属ローラーを用いることで基材１００からよりいっそうの熱を奪うことができて冷却効果を高めることができる。しかし、冷却部材用対向部材５２は、金属ローラーに限定されず、ゴムローラーを用いてもよい。
【０１００】
以上のように構成された本実施形態３によれば、実施形態１と同様に清掃条件を満たして清掃されることで画像の加飾性が向上するほか、熱溶融材料１０１を速く冷却することができる。したがって、本実施形態３は、冷却部５０がない場合と比較して、基材１００の搬送速度を上げることができる。また、本実施形態３は、同じ搬送速度であれば、より高温で熱溶融材料１０１を溶融させても、冷却部５０によって、清掃条件を満たすように温度を下げることができる。また、本実施形態３は、供給部１１と清掃部２０の間隔を短くしても、清掃条件を満たすように温度を下げることができる。
【０１０１】
なお、本実施形態３は、さらに実施形態２の固定部４０を設けてもよい。その場合、基材１００は、加熱部１２、供給部１１、冷却部５０、清掃部２０、および固定部４０の順に搬送される。
【０１０２】
（実施形態４）
実施形態４は、実施形態３の粉体供給装置３に設けた冷却部材５１を強制冷却する循環式液冷機構を設けた。
【０１０３】
前述の実施形態３の冷却部材５１は、金属ローラーの自然放熱による冷却であるが、基材１００の搬送量が多くなると、自然放熱による冷却だけでは冷却部材５１も温度が高くなって十分に熱溶融材料１０１を冷却できなくなる。そこで、本実施形態４では、循環式液冷機構によって冷却部材５１を強制的に冷却することとした。
【０１０４】
図５は、本発明の実施形態４に係る粉体供給装置に設けた循環式液冷機構を説明するための概略図である。図６は、本発明の実施形態４に係る粉体供給装置に設けた冷却部５０の概略断面図である。
【０１０５】
本実施形態４は、循環式液冷機構以外の構成は実施形態３と同様であるので説明を省略する。
【０１０６】
循環式液冷機構６０は、冷却管６１、接続部材６２、冷却液容器６３、循環ポンプ６４、および配管６５を有する。
【０１０７】
冷却管６１は、冷却部材５１である金属ローラーを貫通し、冷却液が通る管である。冷却部材５１である金属ローラーは、中空の円筒形状であり、冷却管６１は、この中空部分を通るように固定されている。また、冷却管６１は、金属ローラー内壁と接触しないように配置され、金属ローラーが冷却管６１に対して回転自在となっている。たとえば、冷却管６１は固定されていて、その周りにボールベアリングを介して金属ローラーが支持された構造である。冷却管６１は、その内部に冷却液が流れることで冷却部材５１である金属ローラーを強制冷却する。
【０１０８】
接続部材６２は、冷却管６１と配管６５とを接続する。接続部材６２は、たとえばゴムチューブなどが使用される。
【０１０９】
冷却液容器６３は、配管６５の途中に配置されていて、冷却液を保持している。冷却液は水でもよいし、寒冷地向けにおいては、不凍液などを使用してもよい。
【０１１０】
循環ポンプ６４は、配管６５の途中に配置されていて、冷却液を配管６５と冷却管６１に循環させる。図５において、冷却液の流れる方向を矢印ＦＬで示した。しかし、冷却液の流れる方向は逆方向であってもよい。
【０１１１】
配管６５は、接続部材６２によって冷却管６１に接続されており、冷却液容器６３および循環ポンプ６４を接続した経路を形成している。
【０１１２】
本実施形態４においては、冷却部材５１は基材１００の搬送による移動に伴い従動回転する。一方、冷却部材用対向部材５２は、モーター５５によって回転駆動されている。モーター５５と冷却部材用対向部材５２の回転軸５４は接続部材５６によって接続されている。
【０１１３】
以上のように構成された本実施形態４によれば、実施形態１と同様に清掃条件を満たして清掃されることで画像の加飾性が向上するほか、熱溶融材料１０１を冷却する冷却部材５１を強制冷却するので、冷却部材５１の温度上昇を抑えることができる。したがって、本実施形態４は、連続的に基材１００を搬送して粉体供給を行うことが可能になる。
【０１１４】
（実施形態５）
図７は、本発明の実施形態５に係る粉体供給装置５の構成を説明するための概略断面図である。
【０１１５】
実施形態５の粉体供給装置５は、実施形態３と同様に、供給部１１と清掃部２０の間に、冷却部５０を有する。本実施形態５の冷却部５０は、基材１００下面から基材１００に向けて空気を吹き付ける空気ノズル６８を有する。本実施形態５は、空気ノズル６８から空気を基材１００へ向けて吹き付けることで、基材１００ごと熱溶融材料１０１を冷却する。
【０１１６】
以上のように構成された本実施形態５によれば、実施形態１と同様に清掃条件を満たして清掃されることで画像の加飾性が向上するほか、熱溶融材料１０１を速く冷却することができる。したがって、本実施形態５は、実施形態３と同様に、冷却部５０がない場合と比較して、基材１００の搬送速度を上げることができる。また、本実施形態５は、同じ搬送速度であれば、より高温で熱溶融材料１０１を溶融させても、冷却部５０によって、清掃条件を満たすように温度を下げることができる。また、本実施形態５は、冷却のために空気ノズル６８を配置するだけであるので、実施形態３と比較して、さらに供給部１１と清掃部２０の間隔を短くすることができる。
【０１１７】
なお、空気ノズル６８は、基材１００の下に設けるだけでなく、基材１００の横から空気を吹き付けたり、基材１００の上から空気を吹き付ける位置に設けてもよい。ただし、気流の強さは粉体１１０を移動させない程度とする。このような空気の吹付でも、基材１００上に気流を作ることができ、基材１００を冷えやすくすることができる。
【０１１８】
（実施形態６）
図８は、本発明の実施形態６に係る粉体供給装置６の構成を説明するための概略断面図である。
【０１１９】
実施形態６の粉体供給装置６は、搬送部１８を搬送される基材１００の上方に加熱部１２を配置した。したがって、加熱部１２は、基材１００の熱溶融材料１０１が形成されている面側から加熱することになる。加熱部１２以外の構成は、実施形態１と同様である。
【０１２０】
本実施形態６は、熱溶融材料１０１を加熱する際に、熱溶融材料１０１に近い、基材１００の上方から加熱することになる。他の実施形態は、加熱部１２が基材１００の下方に配置されている。このため、熱溶融材料１０１を同じ温度になるまで加熱する場合、本実施形態６は、他の実施形態と比較して、基材１００に加わる熱量が少なくなる。このため、本実施形態６では、加熱時における基材温度も他の実施形態より低いので、熱溶融材料１０１からの熱放出がよくなり、熱溶融材料１０１の表面温度が清掃条件を満たす温度に下がるまでの時間を少なくできる。
【実施例】
【０１２１】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。しかしながら、本発明は、実施例によって何ら限定されるものではない。
【０１２２】
各実施例および比較例は、ことわりのない限り、上述した実施形態１の装置構成と同様の粉体供給装置１を試作して粉体１１０を供給した。基本の装置構成は、第１供給部材１１１に直径３０ｍｍのニトリルゴムローラー、第２供給部材１１２および対向部材１１３に直径６０ｍｍのシリコーンゴムローラーを用いた。加熱部１２は、プレートヒータ（ＭＰＨＫ−Ｖ２００−Ｗ１５０）を基材１００の下方から基材１００に接触させる位置に設けて加熱した。基材１００はマーメイド紙を用いた。熱溶融材料１０１は、コニカミノルタ株式会社製ＡｃｃｕｒｉｏＰｒｅｓｓ（登録商標）Ｃ２０６０のトナーを用いた。粉体１１０にはエルジーｎｅｏ（登録商標）＃３２５（堀金箔粉株式会社製）を用いた。清掃は、トナーにより画像形成された基材表面へ空気を吹き付けて行った。また、トナーの表面温度は、熱シミュレーションによる値である。なお、それぞれの実施例においては、上記基本構成と異なる部分があれば、それぞれの実施例において説明している。
【０１２３】
熱シミュレーションは下記条件で行った。
【０１２４】
レオメーター（ＴＡ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製：ＡＲＥＳ  Ｇ２）、
周波数（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）：１Ｈｚ、
ランプ速度（Ｒａｍｐ  ｒａｔｅ）：３℃／ｍｉｎ、
軸力（Ａｘｉｃｉａｌ  ｆｏｒｃｅ）：０ｇ、
感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）：１０ｇ、
初期歪み（Ｉｎｉｔｉａｌ  ｓｔｒａｉｎ）：０．０１％、
歪み調整（Ｓｔｒａｉｎ  ａｄｊｕｓｔ）：３０．０％、
最小歪み（Ｍｉｎｉｍｕｍ  ｓｔｒａｉｎ）：０．０１％、
最大歪み（Ｍａｘｉｍｕｍ  ｓｔｒａｉｎ）：１０．０％、
最小トルク（Ｍｉｎｉｍｕｍ  ｔｏｒｑｕｅ）：１ｇ・ｃｍ、
最大トルク（Ｍａｘｉｍｕｍ  ｔｏｒｑｕｅ）：８０ｇ・ｃｍ、
サンプリング間隔（Ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）：１．０℃／ｐｔ。
【０１２５】
図９は、熱シミュレーションの結果を示すグラフであり、横軸は時間、縦軸はトナー表面温度である。
【０１２６】
＜実施例１＞
実施例１は、トナーの表面温度９６℃で粉体１１０を供給し、１．２［ｓ］後、清掃した。実施例１では、清掃時点におけるトナーの表面温度Ｔ＝８０［℃］、トナーの貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］であった。実施例１は、清掃後、目視により画像乱れが認めらなかった。
【０１２７】
＜比較例１＞
比較例１は、トナーの表面温度が９６℃の時に粉体１１０を供給し、０．３［ｓ］後、清掃した。比較例１では、清掃時点におけるトナーの表面温度Ｔ＝９０［℃］、トナーの貯蔵弾性率Ｇ’＜１０５［Ｐａ］であった。また、比較例１では、清掃後、目視により画像乱れが認められた。
【０１２８】
実施例１と比較例１の結果を表１に示す。
【０１２９】
【表１】
2020187303.tif 000003
【０１３０】
トナーの樹脂成分におけるＧ’−Ｔの関係から、貯蔵弾性率Ｇ’＝１０５［Ｐａ］を示す温度Ｔ０≒８０［℃］以上９０［℃］以下となる。実施例１はこの温度Ｔ０より低い温度での清掃であるため、画像乱れは起きなかった。一方、比較例１は、この温度Ｔ０より高い温度での清掃であるため、画像乱れが発生したものである。
【０１３１】
図１０は、実施例１における画像乱れが発生しなかった際のトナー上を写した拡大写真である。実施例１では、図１０に示すように、粉体１１０（白部）に黒みがかっている部分はなく、画像乱れがないため、粉体１１０の光沢がきれいに出ている。
【０１３２】
図１１Ａは、比較例１における画像乱れが発生した際のトナー上を写した拡大写真である。比較例１では、図１１Ａに示すように、粉体１１０（白部）に黒みがかっている部分があり、これが画像乱れの原因になっている。
【０１３３】
また、図１１Ｂは、比較例１の紙上を摺擦した場合、および摺擦とブラシ清掃した場合の非画像部分を写した拡大写真である。紙上の摺擦は、たとえば、紙同士が擦れることを想定し、ブラシ清掃は、加飾後、ユーザーがブラシや刷毛で紙上を清掃することを想定している。
【０１３４】
比較例１は、実施例１のような清掃を行っていない。この状態で紙上が摺擦されたりブラシ清掃されたりすると、図１１Ｂに示すように、紙の繊維に粉体１１０が侵入してしまうことがわかる。紙の繊維に侵入した粉体１１０は、本来画像とならない部分を加飾してしまい、画像乱れの原因なっている。
【０１３５】
実施例１では、画像以外の部分の粉体１１０が除去されているので、摺擦やブラシ清掃によって紙の繊維に粉体１１０が侵入してしまうことがなく、画像の乱れを防止できる。
【０１３６】
＜実施例２＞
実施例２は、粉体供給から清掃までの距離を変えるとともに、搬送速度を変えて実施した。実施例２は実施例２−１および実施例２−２の２例である。
【０１３７】
実施例２−１は、トナーの表面温度Ｔが９６℃の時に粉体１１０を供給した。実施例２は、その後、搬送速度を３００［ｍｍ／ｓ］で基材１００を搬送後、清掃を行った。この搬送により粉体供給から清掃まで、基材１００が３５０［ｍｍ］移動し、かつ、１．２［ｓ］経過した。
【０１３８】
実施例２−１は、トナーの表面温度Ｔ＝８０［℃］、トナーの貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］であった。実施例２−１では、清掃後、画像乱れは起きなかった
実施例２−２は、トナーの表面温度Ｔが９６℃の時に粉体１１０を供給した。実施例２は、その後、搬送速度を１５０［ｍｍ／ｓ］で基材１００を搬送後、清掃を行った。実施例２−２は、この搬送により粉体供給から清掃まで、基材１００が１７５［ｍｍ］移動し、かつ、１．２［ｓ］経過した。つまり、実施例２−２は、実施例２−１よりも、粉体供給から清掃までの距離を短くしたものである。
【０１３９】
実施例２−２は、トナーの表面温度Ｔ＝８０［℃］、トナーの貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］であった。実施例２−２では、清掃後、画像乱れは起きなかった。
【０１４０】
＜比較例２＞
比較例２は、実施例２に対して、さらに粉体供給から清掃までの距離を変えて、搬送速度は実施例２−１と同じにした。
【０１４１】
比較例２は、トナーの表面温度Ｔが９６℃の時に粉体１１０を供給した。比較例２は、その後、搬送速度を３００［ｍｍ／ｓ］で基材１００を搬送後、清掃を行った。この搬送により粉体供給から清掃まで、基材１００が１００［ｍｍ］移動し、かつ、０．３［ｓ］経過した。
【０１４２】
比較例２は、上述の熱シミュレーションの結果、トナーの表面温度Ｔ＝９０［℃］、トナーの貯蔵弾性率Ｇ’＜１０５［Ｐａ］であった。比較例２では、清掃後、画像乱れが発生した。
【０１４３】
実施例２および比較例２の結果を表２に示す。
【０１４４】
【表２】
2020187303.tif 000004
【０１４５】
＜実施例３＞
実施例３は、実施例２において、粉体供給から清掃までの距離３５０ｍｍの間に冷却部５０を設置した。
【０１４６】
実施例３は、冷却部５０を設けたことで、トナーの貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］となるトナーの表面温度Ｔ＜８０［℃］になるまでの距離を実施例２より短くできる。または本実施例３は、トナーの貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］となるトナーの表面温度Ｔ＜８０［℃］になるまでの時間を実施例２よりも短縮できる。
【０１４７】
＜実施例４＞
実施例４は、冷却部５０として、非接触の冷却部材５１を用いた。本実施例４は、冷却部材５１が基材１００やトナーに非接触であるため、粉体１１０およびトナー画像への影響なく冷却を行うことができる。
【０１４８】
＜実施例５＞
実施例５は、実施例４において、非接触の冷却部材５１として空気ノズル６８を使用し、基材１００に向けて空気を吹き付けた。本実施例５は、基材１００および熱溶融材料１０１の冷却に空気を用いることで、非接触の冷却としてはエネルギー効率が良い。
【０１４９】
＜実施例６＞
実施例６は、実施例３において、基材１００および熱溶融材料１０１に接触する冷却部材５１を用いた。実施例６は、基材１００および熱溶融材料１０１に接触する冷却部材５１を用いたことで、非接触の冷却部材５１よりもトナーの表面温度がＴ＜８０［℃］となる時間を短縮することができる。
【０１５０】
＜実施例７＞
実施例７は、実施例６における接触の冷却部材５１として、アルミニウム製ローラー（ＡＬローラー）を用いた。ＡＬローラーは、粉体供給から清掃までの距離１００ｍｍの間に設置し、基材１００を搬送速度３００［ｍｍ／ｓ］で搬送した。ＡＬローラーは、基材１００に対して１５［ｋＰａ］で加圧した。実施例７では、０．１［ｓ］後、トナーの表面温度Ｔ＝３０［℃］であった。実施例７では、粉体供給から清掃までの時間は０．３［ｓ］で、清掃後、画像乱れは起きなかった。
【０１５１】
＜実施例８＞
実施例８は、実施形態４の循環式液冷機構６０と同様に、実施例７におけるアルミニウム製ローラー（ＡＬローラー）内に冷却液を循環させた。ＡＬローラーは、基材１００に対して１０［ｋＰａ］で加圧した。本実施例８では、循環式液冷機構６０以外の構成は実施例７と同じにした。実施例８では、０．０５［ｓ］後、トナーの表面温度Ｔ＝２５［℃］であった。実施例８では、粉体供給から清掃までの時間は０．３［ｓ］で、清掃後、画像乱れは起きなかった。
【０１５２】
実施例７および８の結果を表３に示す。
【０１５３】
【表３】
2020187303.tif 000005
【０１５４】
図１２は、熱シミュレーションによる実施例７と比較例２の結果を示すグラフであり、横軸は時間、縦軸はトナー表面温度である。また、図１３は、熱シミュレーションによる実施例８の結果を示すグラフであり、横軸は時間、縦軸はトナー表面温度である。
【０１５５】
図１２および１３から、実施例７および８のように、ＡＬローラーを用いた強制冷却を行うことで、冷却しない比較例２と比べて、極めて短時間でトナーの表面温度を下げられることがわかる。
【０１５６】
＜実施例９＞
実施例９は、基材１００の上方から熱溶融材料１０１を加熱した。加熱温度は、粉体供給時、トナー表面温度が９６℃である。基材１００は他の実施形態と同様にマーメイド紙である。本実施例９は、基材１００の上方から熱溶融材料１０１を加熱したことで、基材１００の加熱量を軽減できるため、基材１００の温度上昇が軽減できる。また、これにより本実施例９では、トナーから紙への伝熱が増加して、トナーが冷却される時間を短縮できる。すなわち、本実施例９では、粉体供給から清掃までの距離を短くしたり、搬送速度をさらに高めたりすることができる。
【０１５７】
＜実施例１０＞
実施例１０は、粉体供給時のトナーの表面温度が９０［℃］となるように加熱した。この表面温度９０［℃］は、貯蔵弾性率Ｇ’＝１０５［Ｐａ］となる熱溶融材料１０１の表面温度Ｔ０の範囲内であり、この温度は、粉体１１０が付着するために必要な溶融状態となるための限界値に近い温度である。これにより、実施例１０は、粉体供給から清掃までの時間１．２［ｓ］にすると、Ｔ＝７５［℃］となった。
【０１５８】
実施例１０の結果を表４に示す。
【０１５９】
【表４】
2020187303.tif 000006
【０１６０】
図１４は、実施例１０と実施例２−１の熱シミュレーションの結果を示すグラフであり、横軸は時間、縦軸はトナー表面温度である。図１４に示すように、実施例１０は、実施例２−１と比較して、粉体供給時のトナーの表面温度が低いため、貯蔵弾性率Ｇ’＞１０５［Ｐａ］に到達する時間が短い。したがって、実施例１０のように、粉体供給時のトナーの表面温度を下げることで、たとえば、粉体供給から清掃までの距離を短くしたり、搬送速度を高めたりすることが可能となる。また、熱溶融材料表面以外に無駄な熱を与えないことで、省エネルギーにもなる。
【０１６１】
＜実施例１１＞
実施例１１は、清掃部２０の下流側に、実施形態２の構成となるように、固定部４０を配置した。つまり、清掃部２０は、供給部１１と固定部４０の間に位置することになる。
【０１６２】
これにより実施例１１では、粉体１１０が移動してしまう可能性のある固定部４０の前で、粉体１１０を除去できた。このため実施例１と同様に、基材１００および熱溶融材料１０１上の不要な粉体１１０が除去され、加飾性が向上した。また、固定部材４１に粉体１１０の付着はなかった。
【０１６３】
＜実施例１２＞
実施例１２は、清掃部２０として、接触式の帯電ローラー２３を用いた。帯電ローラー２３は、直径６０ｍｍの円筒形状のアルミニウムの表面にポリエチレンテレフタレートを３０μｍ厚でコートしたものを用いた。対向ローラー２８は、直径５０ｍｍの円筒形状のアルミニウムの表面にシリコーンゴムを１０ｍｍ厚でコートしたものを用いた。その他の構成および清掃条件は実施例１と同じにした。
【０１６４】
本実施例１２では、帯電ローラー２３による清掃によって、実施例１と同様に、基材１００および熱溶融材料１０１上の不要な粉体１１０が除去され、加飾性が向上した。また、本実施例１２は、基材表面に接触しての清掃であるが、図１１Ｂに示したような、基材１００の繊維に入り込む粉体１１０は発生しなかった。
【０１６５】
＜実施例１３＞
実施例１３は、清掃部２０に、接触式の粘着ローラー２９を用いた。粘着ローラー２９は、直径３０ｍｍ、硬度２５°のカーボレスＭＩＭＯＺＡ−ＳＴ（宮川ローラー株式会社製）を用いて、１０［ｋＰａ］で接触させた。その他の構成および清掃条件は実施例１と同じにした。
【０１６６】
本実施例１３では、粘着ローラー２９による清掃によって、実施例１と同様に、基材１００および熱溶融材料１０１上の不要な粉体１１０が除去され、加飾性が向上した。また、本実施例１３は、基材表面に接触しての清掃であるが、図１１Ｂに示したような、基材１００の繊維に入り込む粉体１１０は発生しなかった。
【０１６７】
＜実施例１４＞
実施例１４は、接触式の粘着ローラー２９を用いた。粘着ローラー２９は、直径３０ｍｍ、硬度２５°のニュータック＃１０１Ｕ（宮川ローラー株式会社製）を用いて、１０［ｋＰａ］で接触させた。ニュータック＃１０１Ｕ（宮川ローラー株式会社製）は、実施例１３に用いたカーボレスＭＩＭＯＺＡ−ＳＴよりも粘着力が高い。
【０１６８】
本実施例１４では、粘着ローラー２９による清掃によって、実施例１と同様に、基材１００および熱溶融材料１０１上の不要な粉体１１０が除去され、加飾性が向上した。また、本実施例１４は、基材表面に接触しての清掃であるが、図１１Ｂに示したような、基材１００の繊維に入り込む粉体１１０は発生しなかった。
【０１６９】
そして、本実施例１４は、実施例１３よりも付着力が高いため、粉体供給から清掃までの距離を短縮することが可能であり、装置の小型化、搬送速度を高めることで生産性の向上が可能になる。
【０１７０】
実施例１２〜１４は、基材１００に接触しての清掃であるが、静電気力および粘着力を用いることで、基材１００に対して垂直方向に力が働く。このため、静電気力および粘着力を用いての清掃は、摺擦やブラシ清掃などのような水平方向への力が加わることがほとんどない。このため、図１１Ｂに示したような、粉体１１０の繊維への入り込みを回避できる。
【０１７１】
以上、本発明の実施形態および実施例を説明したが、本発明は、これら実施形態および実施例に限定されるものではない。複数の実施形態や実施例は、それらの構成が単独で実施されるだけでなく、それぞれの要素を組み合わせて実施することも可能である。
【０１７２】
また、実施形態および実施例では、熱溶融材料１０１としてトナーを例示したが、本発明における熱溶融材料１０１は、トナーに限定されない。
【０１７３】
また、実施形態および実施例では、清掃部２０として、ローラー形態を例示したが、これに限定されない。清掃部２０としては、たとえば、静電気力、磁力、および粘着力を有する無端ベルトを用いてもよい。無端ベルトを用いた場合は、無端ベルトの一部が、面として基材および熱溶融材料に非接触で、または接触して不要な粉体を吸着するものであってもよい。また、静電気力、および磁力により、非接触で清掃する場合、清掃部２０は、プレート形態とすることもできる。
【０１７４】
また、実施形態および実施例では、接触式の冷却部材として、ローラー形態を例示したが、これに限定されない。冷却部材としては、たとえば、無端ベルトを用いてもよい。無端ベルトを用いた場合は、無端ベルトの一部が、面として基材および熱溶融材料に接触して冷却するものであってもよい。
【０１７５】
そのほか、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができ、それらも本発明の範疇である。
【符号の説明】
【０１７６】
１、２、３、５、６  粉体供給装置
１０  粉体貯蔵部
１１  供給部
１２  加熱部
１６  筐体
１８  搬送部
２０  清掃部
２１  空気噴射ノズル
２２  空気吸引ノズル
２３  帯電ローラー
２４  ブレード
２５  回収ボックス
２６  磁石
２７  非磁性体ローラー
２８  対向ローラー
２９  粘着ローラー
３０  粘着テープ
３１  テープホルダー
３２  ローラー
４０  固定部
４１  固定部材
４２  固定部材用対向部材
５０  冷却部
５１  冷却部材
５２  冷却部材用対向部材
５５  モーター
６０  循環式液冷機構
６１  冷却管
６２  接続部材
６３  冷却液容器
６４  循環ポンプ
６５  配管
６８  空気ノズル
１００  基材
１０１  熱溶融材料
１１０  粉体
１１１  第１供給部材
１１２  第２供給部材
１１３  対向部材
【図１】
2020187303.tif 000007
【図２Ａ】
2020187303.tif 000008
【図２Ｂ】
2020187303.tif 000009
【図２Ｃ】
2020187303.tif 000010
【図２Ｄ】
2020187303.tif 000011
【図２Ｅ】
2020187303.tif 000012
【図２Ｆ】
2020187303.tif 000013
【図２Ｇ】
2020187303.tif 000014
【図２Ｈ】
2020187303.tif 000015
【図３】
2020187303.tif 000016
【図４】
2020187303.tif 000017
【図５】
2020187303.tif 000018
【図６】
2020187303.tif 000019
【図７】
2020187303.tif 000020
【図８】
2020187303.tif 000021
【図９】
2020187303.tif 000022
【図１０】
2020187303.tif 000023
【図１１Ａ】
2020187303.tif 000024
【図１１Ｂ】
2020187303.tif 000025
【図１２】
2020187303.tif 000026
【図１３】
2020187303.tif 000027
【図１４】
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