(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コートボール紙または普通紙に形成されたワックスを有する画像の表面に、紫外線硬化型ニスを付与するニス付与工程と、付与した紫外線硬化型ニスに紫外線を照射する紫外線照射工程と、を有する画像の表面処理方法であって、
前記ニス付与工程と前記紫外線照射工程との間に、前記画像の表面を加熱する加熱工程を有し、前記加熱工程において、前記画像の表面を、３５℃以上、かつ前記画像を形成する組成物の融点をＸ℃としたときＸ±１０℃で加熱することを特徴とする画像の表面処理方法。
【請求項２】
前記加熱工程において、前記画像の表面を４０℃以上で加熱する請求項１に記載の画像の表面処理方法。
【請求項３】
前記加熱工程において、前記画像の表面を４５℃以上で加熱する請求項１に記載の画像の表面処理方法。
【請求項４】
前記加熱工程において、前記画像の表面を５０℃以下となるように加熱する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像の表面処理方法。
【請求項５】
前記ワックスが固形パラフィンである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像の表面処理方法。
【請求項６】
前記加熱はＩＲランプによる加熱である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像の表面処理方法。
【請求項７】
前記画像はトナーを含有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像の表面処理方法。
【請求項８】
前記加熱工程によって、前記画像の表面が１５℃以上上昇するように加熱する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像の表面処理方法。
【請求項９】
前記加熱工程は、前記紫外線照射工程の１分前以内に行う請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線硬化型ニスを用いた画像の表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コートボール紙等の記録媒体に、電子写真プロセスやインクジェット方式によって画像を形成することがある。画像（画像を形成する組成物）は、一般的に色材を含有しているが、これに加えてワックスを含有する場合がある。画像にワックスを含有させることで、電子写真プロセスを用いた場合に定着ローラーへ色材が付着することを抑制したり、画像の光沢性を向上させたりすることができる。
【０００３】
一方、画像の耐擦過性や高級感の向上を目的として、形成した画像の表面に紫外線硬化型ニスを付与することがある。しかし、画像がワックスを含有している場合、ワックスは一般的に撥水性を有していることから、画像の表面でニスが弾かれ、ニスの均一な塗布を行うことが難しい場合がある。
【０００４】
このような課題に対し、特許文献１には、画像に紫外線硬化型ニスを付与する前に、画像の表面にプラズマ処理する方法が記載されている。この方法によれば、画像の表面での紫外線硬化型ニスの弾きを抑制し、紫外線硬化型ニスの均一な塗布を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−５７４４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献１に記載の方法を用いた場合、紫外線照射によって紫外線硬化型ニスを硬化させた後で、画像の表面からニスが剥離する場合があることが分かった。
【０００７】
従って、本発明は、ワックスを有する画像の表面に紫外線硬化型ニスを付与し、紫外線を照射して紫外線硬化型ニスを硬化させた後であっても、紫外線硬化型ニスが画像の表面から剥離しにくい画像の表面処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明は、コートボール紙または普通紙に形成されたワックスを有する画像の表面に、紫外線硬化型ニスを付与するニス付与工程と、付与した紫外線硬化型ニスに紫外線を照射する紫外線照射工程と、を有する画像の表面処理方法であって、前記ニス付与工程と前記紫外線照射工程との間に、前記画像の表面を加熱する加熱工程を有し、前記加熱工程において、前記画像の表面を、３５℃以上、かつ前記画像を形成する組成物の融点をＸ℃としたときＸ±１０℃で加熱することを特徴とする画像の表面処理方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ワックスを有する画像の表面に紫外線硬化型ニスを付与し、紫外線を照射して紫外線硬化型ニスを硬化させた後であっても、紫外線硬化型ニスが画像の表面から剥離しにくい画像の表面処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の画像の表面処理方法を行う装置の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の画像の表面処理方法を行う装置の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施する為の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、本発明の画像の表面処理方法を行う、表面処理装置１の全体を示す装置斜視図である。表面処理装置１は、画像が形成された紙等の記録媒体を保有するストッカー２を有する。記録媒体は、ストッカー２からニス付与機３へと移動し、ニス付与機３にて画像の表面に紫外線硬化型ニスが付与される。続いて、記録媒体はＩＲランプを有するＩＲ装置４を通過し、画像の表面が加熱される。加熱後は、紫外線照射機５へと送られ、画像の表面上に付与された紫外線硬化型ニスに紫外線が照射される。これにより、画像の表面上で紫外線硬化型ニスが硬化する。その後、記録媒体はストック部６へと排出される。
【００１３】
図２は、図１で説明した表面処理装置１を、装置の断面図を用いてより詳細に示した図である。画像が形成された記録媒体７は、ストッカー８から１枚ずつ供給され、位置修正ステーション９にて記録媒体７の角部を利用することで位置を正される。次に、フレキソ版１０のローラーへと移動し、フレキソ版１０により、画像の表面に紫外線硬化型ニス１２が付与される（ニス付与工程）。このようなフレキソ方式のニス付与機では、アニロックスローラー１１に付着した紫外線硬化型ニス１２をフレキソ版１０に転写し、フレキソ版１０から記録媒体７に転写する。これにより、画像の表面に紫外線硬化型ニス１２が付与される。アニロックスローラー１１は、一定量の紫外線硬化型ニスをフレキソ版に転写する役割を持ち、ローラーの表面には多くの細かな孔が存在する。その孔の大きさで、記録媒体７に塗布するニスの厚みを決定することができる。フレキソ方式の塗布は、フレキソ版１０を容易に変更することが可能であり、塗布対象物に応じて版を交換でき、多機種に対応することができるという点で好ましい。尚、ニスの付与方式はこれに限られるものではなく、例えば単にニスをコートするような方式でもよい。
【００１４】
ニス付与工程の後、記録媒体７は、ＩＲ装置が有するＩＲランプ１３の下へと搬送され、ＩＲランプ１３の下を通過する。この際、画像の表面が加熱される（加熱工程）。ＩＲランプは記録媒体の画像及び紫外線硬化型ニスを均一に加熱するという点で好ましい。但し、加熱の方法はＩＲランプに限られるものではなく、例えばハロゲンランプ等を用いることもできる。加熱の際、ＩＲランプの温度は１５０℃以上であることが好ましく、２００℃以上であることがより好ましい。また、４００℃以下であることが好ましく、３００℃以下であることがより好ましい。
【００１５】
加熱工程後、記録媒体７はベルトコンベアにより紫外線ランプ１４の下に搬送される。紫外線ランプ１４の下では、画像の表面に付与された紫外線硬化型ニスに紫外線が照射される（紫外線照射工程）。この紫外線照射により、紫外線硬化型ニスが硬化する。紫外線ランプとしては、例えば水銀ランプやメタルハライドランプ、ＬＥＤランプ等が挙げられる。
【００１６】
本発明で記録媒体に形成する画像は、ワックスを含む画像である。本発明では、上述の通り、ニス付与工程と紫外線照射工程との間に、画像の表面を加熱する加熱工程を有する。画像の表面を加熱すると、画像及び紫外線硬化型ニスも同様に加熱される。これにより、紫外線を照射して紫外線硬化型ニスを硬化させた後であっても、紫外線硬化型ニスが画像の表面から剥離しにくくなる。
【００１７】
画像を形成する記録媒体は、特に限定されるものではない。例えばコートボール紙や、普通紙が挙げられる。
【００１８】
加熱工程においては、耐剥離性向上の点から、画像の表面を３５℃以上で加熱することが好ましい。画像の表面を３５℃以上で加熱するとは、画像の表面を３５℃以上として加熱するという意味である。より好ましくは４０℃以上、さらに好ましくは４５℃以上である。また、ニスの白色化を抑制するという点から、画像の表面を５０℃以下で加熱することが好ましい。また、耐剥離性及び白色化抑制の観点から、画像を形成する組成物の融点との関係で加熱温度を決定することが好ましい。より具体的には、画像を形成する組成物の融点をＸ℃としたとき、画像の表面をＸ±１０℃で加熱することが好ましい。
【００１９】
本発明では、画像の表面に紫外線を照射する前に加熱工程を行うが、製造時間の点から、加熱工程は紫外線を照射する１分前以内で行うことが好ましい。より好ましくは３０秒前以内であり、さらに好ましくは１０秒前以内である。また、製造全体の点から、ストッカーから出た後で加熱することが好ましい。加熱は、加熱前後で画像の表面の温度が１０℃以上上昇するように行うことが好ましい。また、１５℃以上上昇するように行うことがより好ましい。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を実施例にてより詳細に説明する。
【００２１】
まず、記録媒体としてコートボール紙（商品名；マリコート、北越紀州製紙製）を用意し、これに電子写真式の記録装置（商品名；ｉｍａｇｅＰＲＥＳＳ  Ｃ７０１０ＶＰＳ、キヤノン製）にて画像を形成した。画像の形成はトナー（商品名；ＮＰＧ−３４、キヤノン製）を各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）用いて行った。これらトナーは、色材と、ワックスとを含有している。例えばマゼンタのトナーの場合、色材として顔料、ワックスとして固形パラフィン、さらにポリエステル樹脂、非晶質シリカを含有している。また、形成された画像の表面は、撥水性を有している。
【００２２】
次に、画像が形成された記録媒体を、図２に示すストッカー８にストックした。その後、記録媒体を位置修正ステーション９へと搬送し、記録媒体の位置を正してから、フレキソ版１０のローラーへと移動し、フレキソ版１０により画像の表面に紫外線硬化型ニス１２を付与した。紫外線硬化型ニス１２としては、アクリル系樹脂を主成分とするニスを用いた。フレキソ版１０は凸版であり、凸部分にのみニスが付着し、ニスは記録媒体７の画像の表面に塗布された。アニロックスローラー１１の孔の調整により、画像の表面上に形成するニスの厚みは５μｍとした。
【００２３】
フレキソ版１０により記録媒体７の画像の表面に紫外線硬化型ニス１２が塗布された後、ベルトコンベア１５の上に記録媒体７を移動させた。ベルトコンベアの移動速度は、２０ｍ／ｍｉｎに設定した。続いて、記録媒体７をＩＲランプ１３の下へと移動させ、ＩＲランプ１３によって画像及び付与した紫外線硬化型ニスを加熱した。ＩＲランプ１３は、トナーが吸収しやすい波長を発する出力２ＫＷのバータイプのＩＲランプ１３とした。また、ＩＲランプ１３は複数本用い、ＯＮとＯＦＦを行うスイッチと出力を可変できるボリュームを備えたものとした。加熱の際、ＩＲランプと記録媒体との距離は１２０ｍｍとした。画像の表面の加熱温度は、実施例１〜７で表１に示す通りに変更した。比較例１では加熱を行わなかった。尚、加熱前の画像の表面の温度は、いずれも１５℃であった。
【００２４】
その後、ベルトコンベア１５により記録媒体７を紫外線ランプ１４の下に搬送し、付与した紫外線硬化型ニスに紫外線を照射した。ＩＲランプ１３の下から紫外線ランプ１４の下までは、５秒で移動させた。紫外線照射工程における紫外線積算光量は１００ｍＪ／ｃｍ２に設定した。このようにして、画像の表面処理を行った。
【００２５】
＜評価＞
以下の基準で、表面処理後の画像の評価を行った。
【００２６】
（密着性）
画像の表面処理後の記録媒体に対し、セロハンテープ試験を行い、画像の表面と紫外線硬化型ニスの密着性を評価した。セロハンテープ試験は、記録媒体の表面（画像上の紫外線硬化型ニスの表面）をセロハンテープで覆い、セロハンテープを剥離し、以下の基準で目視にて判断を行った。
Ａ；セロハンテープに紫外線硬化型ニスが付着していることが確認された。
Ｂ；セロハンテープに紫外線硬化型ニスが付着していることは確認されなかった。
【００２７】
（白色化現象）
白色化現象とは、紫外線硬化型ニスを硬化させた後の画像の表面が曇って見え、画像の表面の光沢が減少した状態である。処理後の画像の表面の状態に関して、以下の基準で目視にて判断を行った。
Ａ；画像の表面が曇っているようには判断されず、画像の表面に光沢性があった。
Ｂ；画像の表面が曇っているように判断された。
【００２８】
【表１】
0005984977.tif 000002
【００２９】
実施例７は参考例である。表１から、紫外線を照射する前に加熱を行う場合と行わない場合では、画像の表面と紫外線硬化型ニスの密着性に大きな差があることが分かる。また、加熱を行う場合でも、加熱温度を３５℃以上とすることで、密着性が向上することが分かる。本発明者らは、加熱温度を上げることで密着性が向上する理由を、以下のように推測している。本実施例で使用したトナーの融点はいずれも５０℃付近であり、一般的なトナーの融点と一致する。この近辺の温度にトナーが加熱されることで、トナー及びトナー内に含まれるワックスが軟化し、硬化前のニスとワックスとが混じり合いやすい状況が生じる。これにより、ニスと画像の表面との密着性が向上する。
【００３０】
尚、比較例１の画像に対し、紫外線照射後に画像の表面を４５℃とする加熱を行ったが、表１に記載した結果と密着性は変化しなかった。この結果から、加熱は紫外線照射前に行う必要があることが分かる。
【００３１】
また、表１から、加熱温度を４５℃以下とすることで、白色化現象の発生を抑制できることが分かる。加熱温度が５０℃以上の場合、紫外線硬化型ニスの粘度が下がり、記録媒体或いはトナーの凹凸がニスの表面に発現した為、画像が曇って見えたものと推測される。
【００３２】
次に、参考例として、記録媒体としてコートボール紙（商品名；マリコート、北越紀州製紙製）を用意し、これに電子写真式の記録装置（商品名；ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ  ８０００  ＤｉｇｉｔａｌＰｒｅｓｓ、富士ゼロックス製）にて画像を形成した。画像の形成は専用トナー（商品名；６Ｒ１２０２、６Ｒ１１９９、６Ｒ１２０１、６Ｒ１２００、富士ゼロックス製）を各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）用いて行った。尚、これらのトナーは、ワックスを含有していない。
【００３３】
参考例について、比較例１と同様に加熱工程は行わず、ニス付与工程、紫外線照射工程を行い、比較例１と同様の評価を行った。この結果は以下の表２に示す通りになった。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
表２から、ワックスを有さない画像に対しては、密着性、白色化現象の点からは、加熱工程を行う必要がないことが分かる。逆に言えば、本発明の画像の表面処理方法は、ワックスを有する画像に対して、効果を発現するといえる。
【図１】
0005984977.tif 000004
【図２】
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