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JP6973097B2 - Light-absorbing material flying device and light-absorbing material flying method, and applications using them - Google Patents
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Light-absorbing material flying device and light-absorbing material flying method, and applications using them Download PDF

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Description

本発明は、光吸収材飛翔装置及び光吸収材飛翔方法、並びに、それを用いた応用に関する。 The present invention relates to a light-absorbing material flying device and a light-absorbing material flying method, and an application using the same.

画像形成装置においては、インク滴を所望の位置に飛翔させることができることから、近年では、立体的な造形を行う3Dプリンタ分野、印刷技術により電子部品を形成するプリンテッドエレクトロニクス分野などにも応用が検討されている。このため、従来の画像形成で用いられる低粘度のインクのみならず、様々な材料を所望の位置に正確に飛翔させる必要があり、種々の画像形成装置が提案されている。 In an image forming apparatus, since ink droplets can be made to fly to a desired position, in recent years, it has been applied to the field of 3D printers for three-dimensional modeling and the field of printed electronics for forming electronic components by printing technology. It is being considered. Therefore, it is necessary to accurately fly various materials to desired positions in addition to the low-viscosity ink used in conventional image forming, and various image forming devices have been proposed.

例えば、光を吸収する光吸収材のうち特に高粘度の光吸収材を飛翔させ、飛散を抑制した形状で被付着物に付着させるために、光吸収材の光吸収波長に対応する光渦レーザビームを光吸収材に照射する光吸収材飛翔装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、例えば、より安定な軸対称偏光レーザーを発振可能にするため、レーザー光を発振する共振器内に1/4λ板を有する軸対称偏光レーザー発振装置を提案している(例えば、特許文献2参照)。 For example, a light vortex laser corresponding to the light absorption wavelength of the light absorber in order to fly a light absorber having a particularly high viscosity among the light absorbers that absorb light and attach the light absorber to the adherend in a shape that suppresses scattering. A light absorber flying device that irradiates a light absorber with a beam has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Further, for example, in order to make it possible to oscillate a more stable axially symmetric polarized laser, we have proposed an axially symmetric polarized laser oscillator having a 1 / 4λ plate in a resonator that oscillates laser light (for example, Patent Document 2). reference).

本発明は、光を吸収する光吸収材のうち特に高粘度又は固体の光吸収材を安定的に飛翔させ、飛散を抑制した形状で被付着物に付着させることができる光吸収材飛翔装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a light-absorbing material flying device capable of stably flying a particularly high-viscosity or solid light-absorbing material among light-absorbing materials and adhering it to an adherend in a shape that suppresses scattering. The purpose is to provide.

課題を解決するための手段としての本発明の光吸収材飛翔装置は、
光を吸収する光吸収材と、
前記光吸収材の光吸収波長に対応する光渦レーザビームを前記光吸収材に照射し、前記光渦レーザビームのエネルギーにより前記光吸収材を飛翔させ、被付着物に付着させる光吸収材飛翔手段と、を有し、
前記光吸収材飛翔手段が、レーザビームを発生するレーザ光源、前記レーザ光源が発生した前記レーザビームを前記光渦レーザビームに変換する光渦変換部、及び前記光渦変換部が変換した前記光渦レーザビームに円偏光を付与する波長変換部を備え、
前記光渦変換部及び前記波長変換部を設定することにより、下記数式(1)で表される、前記円偏光を付与した前記光渦レーザビームにおけるトータルの回転モーメントJL,Sが、|JL,S|≧0となる条件を満たす。

Figure 0006973097
前記式(1)において、εは真空中の誘電率であり、ωは光の角周波数であり、Lはトポロジカルチャージであり、Iは下記数式(2)で表される前記光渦レーザビームの渦次数に対応する軌道角運動量であり、Sは円偏光に対するスピン角運動量であり、rは円筒座標系の動径である。
Figure 0006973097
前記式(2)において、ωは光のビームウエストサイズである。 The light absorber flying device of the present invention as a means for solving the problem is
A light absorber that absorbs light and
The optical vortex laser beam corresponding to the light absorption wavelength of the light absorber is irradiated to the light absorber, and the light absorber is made to fly by the energy of the light vortex laser beam, and the light absorber is made to adhere to the adherend. With means,
The light absorber flying means is a laser light source that generates a laser beam, an optical vortex conversion unit that converts the laser beam generated by the laser light source into the optical vortex laser beam, and the light converted by the optical vortex conversion unit. Equipped with a wavelength converter that imparts circular polarization to the vortex laser beam
By setting the optical vortex conversion unit and the wavelength conversion unit, the total rotational moments J L and S in the optical vortex laser beam to which the circularly polarized light is applied, which are represented by the following mathematical formula (1), are | J. The condition that L, S | ≧ 0 is satisfied.
Figure 0006973097
In the equation (1), ε 0 is the permittivity in vacuum, ω is the angular frequency of light, L is the topology culture, and I is the optical vortex laser beam represented by the following equation (2). Is the orbital angular momentum corresponding to the vortex order of, S is the spin angular momentum with respect to circularly polarized light, and r is the driving diameter of the cylindrical coordinate system.
Figure 0006973097
In the above equation (2), ω 0 is the beam waist size of light.

本発明によれば、光を吸収する光吸収材のうち特に高粘度又は固体の光吸収材を安定的に飛翔させ、飛散を抑制した形状で被付着物に付着させることができる光吸収材飛翔装置を提供することができる。 According to the present invention, among the light-absorbing materials that absorb light, a light-absorbing material that has a particularly high viscosity or is capable of stably flying and adheres to an adherend in a shape that suppresses scattering. The device can be provided.

図1Aは、一般的なレーザビームにおける波面(等位相面)を示す概略図である。FIG. 1A is a schematic view showing a wavefront (equal phase plane) in a general laser beam. 図1Bは、一般的なレーザビームにおける光強度分布を示す図である。FIG. 1B is a diagram showing a light intensity distribution in a general laser beam. 図1Cは、一般的なレーザビームにおける位相分布を示す図である。FIG. 1C is a diagram showing a phase distribution in a general laser beam. 図2Aは、光渦レーザビームにおける波面(等位相面)を示す概略図である。FIG. 2A is a schematic view showing a wavefront (equal phase plane) in an optical vortex laser beam. 図2Bは、光渦レーザビームにおける光強度分布を示す図である。FIG. 2B is a diagram showing a light intensity distribution in an optical vortex laser beam. 図2Cは、光渦レーザビームにおける位相分布を示す図である。FIG. 2C is a diagram showing a phase distribution in an optical vortex laser beam. 図3Aは、一般的なレーザビームを光吸収材に照射させたときの一例を示す写真である。FIG. 3A is a photograph showing an example when a general laser beam is applied to a light absorber. 図3Bは、光渦レーザビームを光吸収材に照射させたときの一例を示す写真である。FIG. 3B is a photograph showing an example when the light absorber is irradiated with the optical vortex laser beam. 図4Aは、光渦レーザビームにおける干渉計測の結果の一例を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing an example of the result of interference measurement in the optical vortex laser beam. 図4Bは、中心に光強度0の点を有するレーザビームにおける干渉計測の結果の一例を示す図である。FIG. 4B is a diagram showing an example of the result of interference measurement in a laser beam having a point of light intensity 0 in the center. 図5Aは、本発明の光吸収材飛翔装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 5A is a schematic cross-sectional view showing an example of the light absorber flying device of the present invention. 図5Bは、本発明の光吸収材飛翔装置の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 5B is a schematic cross-sectional view showing another example of the light absorber flying device of the present invention. 図6Aは、光吸収材供給手段及び被付着物搬送手段を付加した図5Bに示す光吸収材飛翔装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 6A is a schematic cross-sectional view showing an example of the light absorber flying device shown in FIG. 5B to which the light absorber supplying means and the adherend transporting means are added. 図6Bは、光吸収材供給手段及び被付着物搬送手段を付加した図5Bに示す光吸収材飛翔装置の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 6B is a schematic cross-sectional view showing another example of the light absorber flying device shown in FIG. 5B to which the light absorber supplying means and the adherend transporting means are added. 図6Cは、光吸収材供給手段及び被付着物搬送手段を付加した図5Bに示す光吸収材飛翔装置の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 6C is a schematic cross-sectional view showing another example of the light absorber flying device shown in FIG. 5B to which the light absorber supplying means and the adherend transporting means are added. 図7Aは、定着手段を付加した図6Aに示す光吸収材飛翔装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 7A is a schematic cross-sectional view showing an example of the light absorber flying device shown in FIG. 6A to which a fixing means is added. 図7Bは、定着手段を付加した図6Aに示す光吸収材飛翔装置の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 7B is a schematic cross-sectional view showing another example of the light absorber flying device shown in FIG. 6A to which the fixing means is added. 図7Cは、定着手段を付加した図6Aに示す光吸収材飛翔装置の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 7C is a schematic cross-sectional view showing another example of the light absorber flying device shown in FIG. 6A to which the fixing means is added. 図8Aは、本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 8A is a schematic cross-sectional view showing an example of the image forming apparatus of the present invention. 図8Bは、本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 8B is a schematic cross-sectional view showing another example of the image forming apparatus of the present invention. 図9は、本発明の立体造形物の製造装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of an apparatus for manufacturing a three-dimensional object of the present invention.

(光吸収材飛翔装置及び光吸収材飛翔方法)
本発明の光吸収材飛翔装置は、光を吸収する光吸収材と、光吸収材の光吸収波長に対応する光渦レーザビームを光吸収材に照射し、光渦レーザビームのエネルギーにより光吸収材を光渦レーザビームの照射方向に飛翔させ、被付着物に付着させる光吸収材飛翔手段と、を有する。また、本発明の光吸収材飛翔装置は、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明の光吸収材飛翔方法は、光を吸収する光吸収材に、光吸収材の光吸収波長に対応する光渦レーザビームを照射し、光渦レーザビームのエネルギーにより光吸収材を光渦レーザビームの照射方向に飛翔させ、被付着物に付着させる光吸収材飛翔工程を含む。また、本発明の光吸収材飛翔方法は、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
光吸収材飛翔方法は、光吸収材飛翔装置により好適に行うことができ、光吸収材飛翔工程は、光吸収材飛翔手段により好適に行うことができ、その他の工程は、その他の手段により行うことができる。
(Light absorber flight device and light absorber flight method)
The light absorbing material flying device of the present invention irradiates a light absorbing material with a light absorbing material that absorbs light and a light vortex laser beam corresponding to the light absorbing wavelength of the light absorbing material, and absorbs light by the energy of the light vortex laser beam. It has a light absorbing material flying means for flying a material in the irradiation direction of an optical vortex laser beam and adhering it to an adherend. Further, the light absorber flying device of the present invention further has other means, if necessary.
In the method for flying a light absorber of the present invention, a light vortex laser beam corresponding to the light absorption wavelength of the light absorber is irradiated to the light absorber that absorbs light, and the light vortex is vortexed by the energy of the light vortex laser beam. It includes a light absorbing material flying step of flying in the irradiation direction of the laser beam and adhering to the adherend. In addition, the method for flying a light absorber of the present invention further includes other steps, if necessary.
The light-absorbing material flying method can be suitably performed by the light-absorbing material flying device, the light-absorbing material flying step can be preferably performed by the light-absorbing material flying means, and the other steps are performed by other means. be able to.

本発明の光吸収材飛翔装置及び光吸収材飛翔方法は、従来技術の光渦レーザビームを用いた光吸収材飛翔装置では、光渦レーザビームにおける螺旋性の調整という点で、光吸収材を更に安定的に飛翔させ得る可能性があるという知見に基づくものである。
また、本発明の光吸収材飛翔装置及び光吸収材飛翔方法は、従来技術の軸対称偏光レーザー発振装置では、より安定的かつ容易に軸対称偏光レーザーが発振可能ではあるが、光吸収材を安定的に飛翔させることは困難であるという知見に基づくものである。
In the light absorber flying device and the light absorber flying method of the present invention, in the light absorber flying device using the optical vortex laser beam of the prior art, the light absorber is used in terms of adjusting the spiralness of the optical vortex laser beam. It is based on the finding that it may be possible to fly more stably.
Further, in the light absorber flying device and the light absorber flying method of the present invention, the axially symmetric polarized laser oscillating device of the prior art can oscillate the axially symmetric polarized laser more stably and easily, but the light absorber can be used. It is based on the finding that it is difficult to fly stably.

一般的なレーザビームは、位相が揃っているため、図1Aに示すように平面状の等位相面(波面)を有している。レーザビームのポインティングベクトルの方向が平面状の等位相面の直交方向であることにより、レーザビームの照射方向と同じ方向となるため、レーザビームが光吸収材に照射された場合には、光吸収材に対して照射方向に力が作用する。しかし、レーザビームの断面における光強度分布が、図1Bに示すようにビームの中心が最も強い正規分布(ガウシアン分布)であるため、光吸収材が飛散しやすい。また、位相分布の観察を行うと図1Cに示すように位相差がないことが確認される。
これに対し、光渦レーザビームは、図2Aに示すように螺旋状の等位相面を有している。光渦レーザビームのポインティングベクトルの方向が螺旋状の等位相面に対して直交方向であるため、光渦レーザビームが光吸収材に照射された場合には、直交方向に力が作用する。このため、図2Bに示すように光強度分布がビームの中央が零となる凹んだドーナツ状の分布となり、光渦レーザビームを照射された光吸収材は、ドーナツ状のエネルギーを放射圧として印加される。すると、光渦レーザビームを照射された光吸収材は、光渦レーザビームの照射方向に沿って飛翔し、被付着物に飛散しにくい状態で付着する。また、位相分布の観察を行うと図2Cに示すように位相差が発生していることが確認される。
Since a general laser beam has the same phase, it has a planar equiphase plane (wavefront) as shown in FIG. 1A. Since the direction of the pointing vector of the laser beam is orthogonal to the planar equiphase plane, the direction is the same as the irradiation direction of the laser beam. Therefore, when the laser beam is irradiated to the light absorber, the light is absorbed. A force acts on the material in the irradiation direction. However, since the light intensity distribution in the cross section of the laser beam is a normal distribution (Gaussian distribution) in which the center of the beam is the strongest as shown in FIG. 1B, the light absorber tends to scatter. Further, when the phase distribution is observed, it is confirmed that there is no phase difference as shown in FIG. 1C.
On the other hand, the optical vortex laser beam has a spiral equiphase plane as shown in FIG. 2A. Since the direction of the pointing vector of the optical vortex laser beam is orthogonal to the spiral equiphase plane, when the optical vortex laser beam is applied to the light absorber, a force acts in the orthogonal direction. Therefore, as shown in FIG. 2B, the light intensity distribution becomes a concave donut-shaped distribution in which the center of the beam becomes zero, and the light absorber irradiated with the optical vortex laser beam applies donut-shaped energy as radiation pressure. Will be done. Then, the light absorber irradiated with the optical vortex laser beam flies along the irradiation direction of the optical vortex laser beam and adheres to the adhered object in a state of being difficult to scatter. Further, when the phase distribution is observed, it is confirmed that the phase difference is generated as shown in FIG. 2C.

図3Aは、一般的なレーザビームを光吸収材に照射させたときの一例を示す写真である。図3Bは、光渦レーザビームを光吸収材に照射させたときの一例を示す写真である。
図3Aと図3Bとを比較すると、図3Aのほうが図3Bよりも光吸収材が飛散していることが確認できる。このことから、光渦レーザビームを照射された光吸収材は、ドーナツ状のエネルギーを放射圧として印加され、光渦レーザビームの照射方向に沿って飛翔し、被付着物に飛散しにくい状態で付着することがわかる。
FIG. 3A is a photograph showing an example when a general laser beam is applied to a light absorber. FIG. 3B is a photograph showing an example when the light absorber is irradiated with the optical vortex laser beam.
Comparing FIGS. 3A and 3B, it can be confirmed that the light absorber is scattered in FIG. 3A as compared with FIG. 3B. For this reason, the light absorber irradiated with the optical vortex laser beam is applied with donut-shaped energy as radiation pressure, flies along the irradiation direction of the optical vortex laser beam, and is not easily scattered on the adherend. It can be seen that it adheres.

光渦レーザビームか否かを判別する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前述の位相分布の観察、干渉計測などが挙げられ、干渉計測が一般的である。
干渉計測は、レーザビームプロファイラ(Spiricon社製レーザビームプロファイラ、浜松ホトニクス社製レーザビームプロファイラなど)を用いて観察でき、干渉計測した結果の一例を図4A、図4Bに示す。
図4Aは、光渦レーザビームにおける干渉計測の結果の一例を示す説明図であり、図4Bは、中心に光強度0の点を有するレーザビームにおける干渉計測の結果の一例を示す説明図である。
光渦レーザビームを干渉計測すると、図4Aに示すように、エネルギー分布がドーナツ状であって、図1Cと同様に中心に光強度0の点を持つレーザビームであることが確認できる。
一方、中心に光強度0の点を有する一般的なレーザビームを干渉計測すると、図4Bに示すように、図4Aで示した光渦レーザビームの干渉計測と類似しているが、ドーナツ状部のエネルギー分布が一様ではないことから、光渦レーザビームとの差異が確認できる。
The method for determining whether or not the beam is an optical vortex laser beam is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include the above-mentioned phase distribution observation and interference measurement, and interference measurement is common. It is a target.
Interference measurement can be observed using a laser beam profiler (laser beam profiler manufactured by Spiriton, laser beam profiler manufactured by Hamamatsu Photonics, etc.), and examples of the results of interference measurement are shown in FIGS. 4A and 4B.
FIG. 4A is an explanatory diagram showing an example of the result of interference measurement in the optical vortex laser beam, and FIG. 4B is an explanatory diagram showing an example of the result of interference measurement in a laser beam having a point of light intensity 0 in the center. ..
When the optical vortex laser beam is interfered with and measured, it can be confirmed that the energy distribution is donut-shaped and the laser beam has a point of light intensity 0 in the center as in FIG. 1C, as shown in FIG. 4A.
On the other hand, when a general laser beam having a point of light intensity 0 in the center is subjected to interference measurement, as shown in FIG. 4B, it is similar to the interference measurement of the optical vortex laser beam shown in FIG. 4A, but the donut-shaped portion. Since the energy distribution of is not uniform, the difference from the optical vortex laser beam can be confirmed.

<光吸収材飛翔手段及び光吸収材飛翔工程>
光吸収材飛翔工程は、光を吸収する光吸収材に、光吸収材の光吸収波長に対応する光渦レーザビームを光吸収材に照射し、光渦レーザビームのエネルギーにより光吸収材を照射方向に飛翔させ、被付着物に付着させる工程である。光吸収材飛翔工程は、例えば、光吸収材飛翔手段を用いて好適に行うことができる。
光吸収材飛翔手段は、光を吸収する光吸収材に、光吸収材の光吸収波長に対応する光渦レーザビームを光吸収材に照射し、光渦レーザビームのエネルギーにより光吸収材を照射方向に飛翔させ、被付着物に付着させる手段である。
光吸収材飛翔手段が、光を透過可能な光吸収材担持体の表面に担持された光吸収材に対し、光吸収材担持体の裏面から光渦レーザビームを照射することが好ましい。
また、光吸収材飛翔手段は、レーザ光源と、光渦変換部と、波長変換部とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有することが好ましい。
<Light absorber flight means and light absorber flight process>
In the light absorber flight step, the light absorber is irradiated with a light vortex laser beam corresponding to the light absorption wavelength of the light absorber, and the light absorber is irradiated with the energy of the light vortex laser beam. It is a process of flying in a direction and adhering to an adherend. The light-absorbing material flying step can be suitably performed by using, for example, a light-absorbing material flying means.
The light absorber flying means irradiates the light absorber with a light vortex laser beam corresponding to the light absorption wavelength of the light absorber, and irradiates the light absorber with the energy of the light vortex laser beam. It is a means of flying in a direction and adhering to an adherend.
It is preferable that the light absorber flying means irradiates the light absorber supported on the surface of the light absorber carrier capable of transmitting light with an optical vortex laser beam from the back surface of the light absorber carrier.
Further, the light absorber flying means preferably has a laser light source, an optical vortex conversion unit, a wavelength conversion unit, and, if necessary, other members.

<<レーザ光源>>
レーザ光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、レーザビームを発生させる固体レーザ、気体レーザ、半導体レーザなどが挙げられ、パルス発振可能なものが好ましい。
固体レーザとしては、例えば、YAGレーザ、チタンサファイアレーザなどが挙げられる。
気体レーザとしては、例えば、アルゴンレーザ、ヘリウムネオンレーザ、炭酸ガスレーザなどが挙げられる。
これらの中でも、出力が30mW程度の半導体レーザが、装置の小型化及び低コスト化の点で、好ましい。ただし、本実施例では、実験的にチタンサファイアレーザを使用した。
レーザビームの波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、300nm以上11μm以下が好ましく、350nm以上1100nm以下がより好ましい。
レーザビームのビーム径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10μm以上10mm以下が好ましく、10μm以上1mm以下がより好ましい。
レーザビームのパルス幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2ナノ秒以上100ナノ秒以下が好ましく、2ナノ秒以上10ナノ秒以下がより好ましい。
レーザビームのパルス周波数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10Hz以上200Hz以下が好ましく、20Hz以上100Hz以下がより好ましい。
なお、レーザ光源としては、光渦レーザビームを出力可能なレーザ光源でもよい。
<< Laser light source >>
The laser light source is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include solid-state lasers, gas lasers, semiconductor lasers and the like that generate a laser beam, and those capable of pulse oscillation are preferable.
Examples of the solid-state laser include a YAG laser and a titanium sapphire laser.
Examples of the gas laser include an argon laser, a helium neon laser, a carbon dioxide gas laser, and the like.
Among these, a semiconductor laser having an output of about 30 mW is preferable in terms of miniaturization and cost reduction of the apparatus. However, in this example, a titanium sapphire laser was used experimentally.
The wavelength of the laser beam is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 300 nm or more and 11 μm or less, and more preferably 350 nm or more and 1100 nm or less.
The beam diameter of the laser beam is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 μm or more and 10 mm or less, and more preferably 10 μm or more and 1 mm or less.
The pulse width of the laser beam is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 2 nanoseconds or more and 100 nanoseconds or less, and more preferably 2 nanoseconds or more and 10 nanoseconds or less.
The pulse frequency of the laser beam is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 Hz or more and 200 Hz or less, and more preferably 20 Hz or more and 100 Hz or less.
The laser light source may be a laser light source capable of outputting an optical vortex laser beam.

<<光渦変換部>>
光渦変換部としては、レーザビームを光渦レーザビームに変換できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、回折光学素子、マルチモードファイバ、液晶位相変調器などが挙げられる。
回折光学素子としては、例えば、螺旋位相板、ホログラム素子などが挙げられる。これらの中でも、螺旋位相板(Spiral Phase Plate)が好ましい。
なお、光渦レーザビームを発生させる方法としては、光渦変換部を用いる方法に限らず、例えば、レーザ共振器から光渦を固有モードとして発振させる方法、ホログラム素子を共振器に挿入する方法などが挙げられる。他の光渦レーザビームを発生させる方法としては、例えばドーナツビームに変換した励起光を用いる方法、暗点を有する共振器ミラーを用いる方法、側面励起固体レーザで発生する熱レンズ効果を空間フィルタとして用いて光渦モード発振する方法などが挙げられる。
<< Optical Vortex Converter >>
The optical vortex conversion unit is not particularly limited as long as it can convert the laser beam into an optical vortex laser beam, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a diffractive optical element, a multimode fiber, and a liquid crystal phase modulator. Be done.
Examples of the diffractive optical element include a spiral phase plate and a hologram element. Among these, a spiral phase plate is preferable.
The method of generating the optical vortex laser beam is not limited to the method of using the optical vortex conversion unit, for example, a method of oscillating the optical vortex from the laser resonator as an intrinsic mode, a method of inserting a hologram element into the resonator, and the like. Can be mentioned. Other methods for generating an optical vortex laser beam include, for example, a method using excitation light converted into a donut beam, a method using a resonator mirror having a dark point, and a thermal lens effect generated by a side-excited solid-state laser as a spatial filter. Examples thereof include a method of oscillating in an optical vortex mode using the light vortex mode.

<<波長変換部>>
波長変換部としては、光渦レーザビームに円偏光を付与することにより、以下の式(1)で表されるトータルの回転モーメントJL,Sが、|JL,S|≧0となる条件を満たすことができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。波長変換部としては、例えば、1/4波長板などが挙げられる。1/4波長板の場合には、光学軸を+45°又は−45°以外に設置して光渦レーザビームに楕円状の円偏光を付与してもよいが、光学軸を+45°又は−45°に設置して光渦レーザビームに真円状の円偏光を付与し、上記の条件を満たすことが好ましい。これにより、光吸収材飛翔装置は、光吸収材を安定的に飛翔させ、飛散を抑制した形状で被付着物に付着させる効果を大きくすることができる。
<< Wavelength converter >>
As the wavelength conversion unit, the condition that the total rotational moment J L, S represented by the following equation (1) becomes | J L, S | ≧ 0 by applying circularly polarized light to the optical vortex laser beam. There is no particular limitation as long as it can be satisfied, and it can be appropriately selected according to the purpose. Examples of the wavelength conversion unit include a 1/4 wave plate and the like. In the case of a 1/4 wave plate, the optical axis may be installed at a position other than + 45 ° or −45 ° to impart elliptical circularly polarized light to the optical vortex laser beam, but the optical axis may be set at + 45 ° or −45. It is preferable to install it at ° to impart circularly polarized light in a perfect circle to the optical vortex laser beam and satisfy the above conditions. As a result, the light-absorbing material flying device can increase the effect of stably flying the light-absorbing material and adhering it to the adherend in a shape that suppresses scattering.

Figure 0006973097
ただし、式(1)において、εは真空中の誘電率であり、ωは光の角周波数であり、Lはトポロジカルチャージであり、Iは下記数式(2)で表される光渦レーザビームの渦次数に対応する軌道角運動量であり、Sは円偏光に対するスピン角運動量であり、rは円筒座標系の動径である。
Figure 0006973097
ただし、式(2)において、ωは光のビームウエストサイズである。
なお、トポロジカルチャージとは、光渦レーザビームの円筒座標系における方位方向の周期的境界条件から現れる量子数を意味する。また、ビームウエストサイズとは、光渦レーザビームにおけるビーム径の最小値を意味する。
Figure 0006973097
However, in equation (1), ε 0 is the permittivity in vacuum, ω is the angular frequency of light, L is the topology culture, and I is the optical vortex laser beam represented by the following equation (2). Is the orbital angular momentum corresponding to the vortex order of, S is the spin angular momentum with respect to circularly polarized light, and r is the driving diameter of the cylindrical coordinate system.
Figure 0006973097
However, in equation (2), ω 0 is the beam waist size of light.
The topological culture means the quantum number that appears from the periodic boundary condition in the directional direction in the cylindrical coordinate system of the optical vortex laser beam. Further, the beam waist size means the minimum value of the beam diameter in the optical vortex laser beam.

Lは、波長板における螺旋波面の巻数で決まるパラメータである。Sは、波長板における円偏光の向きで決まるパラメータである。なお、L及びSはいずれも整数である。また、L及びSの符号は、それぞれ螺旋の向き(時計回り、反時計回り)を表す。
なお、光渦レーザビームにおけるトータルの回転モーメントをJとすると、J=L+Sと表すことができる。
L is a parameter determined by the number of turns of the spiral wavefront in the wave plate. S is a parameter determined by the direction of circularly polarized light in the wave plate. Both L and S are integers. Further, the symbols L and S represent the directions of the spiral (clockwise and counterclockwise), respectively.
If the total rotational moment in the optical vortex laser beam is J, it can be expressed as J = L + S.

光吸収材飛翔装置は、光渦レーザビームに変換する光渦変換部、及び光渦レーザビームに円偏光を付与する波長変換部を備え、|JL,S|≧0と設定することにより、高粘度又は固体の光吸収材の飛翔物の直線指向性を発現させ、光吸収材の飛散を抑制できる。 The light absorber flying device includes a light vortex conversion unit that converts an optical vortex laser beam and a wavelength conversion unit that imparts circularly polarized light to the optical vortex laser beam, and by setting | J L, S | ≧ 0, It is possible to develop the linear directivity of a flying object of a high-viscosity or solid light-absorbing material and suppress the scattering of the light-absorbing material.

<<その他の部材>>
その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビーム径変更部材、ビーム波長変更素子、波長変換部などが挙げられる。
<< Other parts >>
The other members are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a beam diameter changing member, a beam wavelength changing element, and a wavelength conversion unit.

―ビーム径変更部材―
ビーム径変更部材としては、レーザビーム又は光渦レーザビームのビーム径を変更できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、集光レンズなどが挙げられる。
光渦レーザビームのビーム径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光吸収材の飛翔が確認されている点で、数μm以上10mm以下が好ましい。なお、ビーム径は、レーザスポット径及び集光レンズにより変更することが可能である。
また、光吸収材が分散体の場合、ビーム径としては、光吸収材の体積平均粒径の最大値以上が好ましく、分散体の最大値の3倍がより好ましい。ビーム径がより好ましい範囲内であると、光吸収材を安定して飛翔させることが可能となる点で有利である。
-Beam diameter changing member-
The beam diameter changing member is not particularly limited as long as the beam diameter of the laser beam or the optical vortex laser beam can be changed, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a condenser lens.
The beam diameter of the optical vortex laser beam is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably several μm or more and 10 mm or less in that the flight of the light absorber has been confirmed. The beam diameter can be changed by the laser spot diameter and the condenser lens.
When the light absorber is a dispersion, the beam diameter is preferably at least the maximum value of the volume average particle diameter of the light absorber, and more preferably three times the maximum value of the dispersion. When the beam diameter is within a more preferable range, it is advantageous in that the light absorber can be stably flown.

―ビーム波長変更素子―
ビーム波長変更素子としては、レーザビーム又は光渦レーザビームの波長を、光吸収材が吸収可能であり、かつ後述する光吸収材担持体が透過可能である波長に変更できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。ビーム波長変更素子としては、例えば、KTP結晶、BBO結晶、LBO結晶、CLBO結晶などが挙げられる。
-Beam wavelength changing element-
The beam wavelength changing element is not particularly limited as long as the wavelength of the laser beam or the light vortex laser beam can be changed to a wavelength that can be absorbed by the light absorber and can be transmitted by the light absorber carrier described later. It can be appropriately selected according to the above. Examples of the beam wavelength changing element include a KTP crystal, a BBO crystal, an LBO crystal, and a CLBO crystal.

―波長変換部―
波長変換部としては、レーザビーム又は光渦レーザビームを適正な出力値に調整することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラスなどが挙げられる。
1ドット分の光吸収材を飛翔させる際の光渦レーザビームのエネルギー強度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。このエネルギー強度としては、直径200μmのドットの場合、0.1mJ/ドット以上1.0mJ/ドット以下が好ましく、0.1mJ/ドット以上0.6mJ/ドット以下がより好ましい。
-Wavelength converter-
The wavelength conversion unit is not particularly limited as long as the laser beam or the optical vortex laser beam can be adjusted to an appropriate output value, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include glass.
The energy intensity of the optical vortex laser beam when flying the light absorber for one dot is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. In the case of dots having a diameter of 200 μm, the energy intensity is preferably 0.1 mJ / dot or more and 1.0 mJ / dot or less, and more preferably 0.1 mJ / dot or more and 0.6 mJ / dot or less.

<その他の手段及びその他の工程>
その他の手段としては、例えば、光吸収材供給手段、ビーム走査手段、被付着物搬送手段、定着手段、制御手段などが挙げられる。
また、光吸収材飛翔手段、光吸収材担持体、光吸収材供給手段、及びビーム走査手段を一体として光吸収体飛翔ユニットとして扱ってもよい。
その他の工程としては、例えば、光吸収材供給工程、ビーム走査工程、被付着物搬送工程、定着工程、制御工程などが挙げられる。
<Other means and other processes>
Examples of other means include a light absorber supplying means, a beam scanning means, an adherend transporting means, a fixing means, a control means, and the like.
Further, the light absorber flying means, the light absorber carrier, the light absorber supplying means, and the beam scanning means may be integrally treated as a light absorber flying unit.
Examples of other steps include a light absorber supply step, a beam scanning step, an adherend transfer step, a fixing step, a control step, and the like.

<<光吸収材供給手段及び光吸収材供給工程>>
光吸収材供給手段としては、光吸収材飛翔手段と被付着物との間の光渦レーザビームの光路上に、光吸収材を供給できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。光吸収材供給手段としては、例えば、光路上に配置された円筒状の光吸収材担持体を介して光吸収材を供給するようにしてもよい。
具体的には、光吸収材が液体であって、光吸収材担持体に光吸収材を供給する場合には、光吸収材供給手段として供給ローラ及び規制ブレードを設けることが、非常に簡単な構成で光吸収材を光吸収材担持体の表面に一定の平均厚みで供給することができる。
この場合、供給ローラは、光吸収材を貯蔵する貯蔵槽に表面が一部浸漬し、光吸収材を表面に担持しながら回転して、光吸収材担持体に当接することにより光吸収材を供給する。規制ブレードは、供給ローラの回転方向における貯蔵槽の下流側に配置され、供給ローラが担持した光吸収材を規制して平均厚みを均一にし、飛翔させる光吸収材の量を安定させる。平均厚みを非常に薄くすることにより、飛翔させる光吸収材の量を低減できるため、光吸収材を飛散が抑制された微小なドットとして被付着物に付着可能とし、網点が太るドットゲインを抑制することができる。なお、規制ブレードは、光吸収材担持体の回転方向における供給ローラの下流側に配置されていてもよい。
<< Light Absorbent Material Supply Means and Light Absorbent Material Supply Process >>
The light-absorbing material supply means is not particularly limited as long as the light-absorbing material can be supplied on the optical path of the optical vortex laser beam between the light-absorbing material flying means and the adherend, and may be appropriately selected according to the purpose. can. As the light absorber supply means, for example, the light absorber may be supplied via a cylindrical light absorber carrier arranged on the optical path.
Specifically, when the light absorber is a liquid and the light absorber is supplied to the light absorber carrier, it is very easy to provide a supply roller and a regulation blade as the light absorber supply means. In the configuration, the light absorber can be supplied to the surface of the light absorber carrier with a constant average thickness.
In this case, the surface of the supply roller is partially immersed in a storage tank for storing the light-absorbing material, and the supply roller rotates while supporting the light-absorbing material on the surface and abuts on the light-absorbing material carrier to provide the light-absorbing material. Supply. The regulating blade is arranged on the downstream side of the storage tank in the rotation direction of the supply roller to regulate the light absorber carried by the supply roller to make the average thickness uniform and stabilize the amount of the light absorber to be flown. By making the average thickness extremely thin, the amount of light-absorbing material to be flown can be reduced, so that the light-absorbing material can be attached to the adherend as minute dots whose scattering is suppressed, and the dot gain for thickening the halftone dots is increased. It can be suppressed. The regulation blade may be arranged on the downstream side of the supply roller in the rotation direction of the light absorber carrier.

また、光吸収材が高粘度である場合には、供給ローラの材質は、光吸収材担持体と確実に接触させるようにする点で、少なくとも表面が弾性を有するものが好ましい。光吸収材が比較的低粘度である場合には、供給ローラとしては、例えば、精密ウェットコーティングで用いられるような、グラビアロール、マイクログラビア、フォーワードロールなどが挙げられる。 Further, when the light absorber has a high viscosity, the material of the supply roller is preferably at least an elastic surface in terms of ensuring contact with the light absorber carrier. When the light absorber has a relatively low viscosity, the supply rollers include, for example, gravure rolls, microgravures, forward rolls and the like as used in precision wet coatings.

更に、供給ローラを設けない光吸収材供給手段としては、貯蔵槽内の光吸収材に光吸収材担持体を直接接触させた後にワイヤーバーなどで余分な光吸収材を掻き取ることにより光吸収材担持体の表面に光吸収材の層を形成するようにしてもよい。なお、貯蔵槽は、光吸収材供給手段とは別に設け、ホース等で光吸収材を光吸収材供給手段に供給するようにしてもよい。
光吸収材供給工程としては、光吸収材飛翔手段と被付着物との間の光渦レーザビームの光路上に、光吸収材を供給する工程であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光吸収材供給手段を用いて好適に行うことができる。
Further, as a light absorber supply means without a supply roller, the light absorber carrier is brought into direct contact with the light absorber in the storage tank, and then the excess light absorber is scraped off with a wire bar or the like to absorb light. A layer of the light absorber may be formed on the surface of the material carrier. The storage tank may be provided separately from the light absorber supply means, and the light absorber may be supplied to the light absorber supply means by a hose or the like.
The light absorber supply step is not particularly limited as long as it is a step of supplying the light absorber on the optical path of the optical vortex laser beam between the light absorber flying means and the adherend, and is appropriately appropriate according to the purpose. It can be selected, and can be preferably performed by using, for example, a light absorber supplying means.

<<ビーム走査手段及びビーム走査工程>>
ビーム走査手段としては、光渦レーザビームを光吸収材に対して走査可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ビーム走査手段は、光吸収材飛翔手段から照射された光渦レーザビームを光吸収材に向けて反射させる反射鏡と、反射鏡の角度及び位置を変化させて光渦レーザビームを光吸収材に対して走査させる反射鏡駆動部とを有するようにしてもよい。
ビーム走査工程としては、光渦レーザビームを光吸収材に走査させる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビーム走査手段を用いて好適に行うことができる。
<< Beam scanning means and beam scanning process >>
The beam scanning means is not particularly limited as long as it can scan the optical vortex laser beam with respect to the light absorber, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the beam scanning means includes a reflecting mirror that reflects the light vortex laser beam emitted from the light absorbing material flying means toward the light absorbing material, and a light vortex laser beam that absorbs light by changing the angle and position of the reflecting mirror. It may have a reflector driving unit for scanning the material.
The beam scanning step is not particularly limited as long as it is a step of scanning the optical vortex laser beam on the light absorbing material, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the beam scanning step is preferably performed. Can be done.

<<被付着物搬送手段及び被付着物搬送工程>>
被付着物搬送手段としては、被付着物を搬送することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、搬送ローラ対などが挙げられる。
被付着物搬送工程としては、被付着物を搬送する工程であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、被付着物搬送手段を用いて好適に行うことができる。
<< Adhesive transfer means and adherent transfer process >>
The means for transporting the adherend is not particularly limited as long as it can transport the adherend, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a pair of transport rollers.
The process of transporting the adherend is not particularly limited as long as it is a step of transporting the adherend, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the process of transporting the adhered material can be suitably performed. ..

<<定着手段及び定着工程>>
定着手段としては、被付着物に付着させた光吸収材を定着させることができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱加圧部材を用いた熱圧着方式のものなどが挙げられる。
加熱加圧部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱ローラ、加圧ローラ、加熱ローラ及び加圧ローラを組み合わせたものなどが挙げられる。他の加熱加圧部材としては、例えば、これらに定着ベルトを組合せたもの、これらのうち加熱ローラを加熱ブロックに代えたものなどが挙げられる。
<< Fixing means and fixing process >>
The fixing means is not particularly limited as long as it can fix the light absorber attached to the adhered object, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a thermocompression bonding method using a heat-pressurizing member. Things and so on.
The heating and pressurizing member is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a combination of a heating roller, a pressurizing roller, a heating roller and a pressurizing roller. Examples of other heating and pressurizing members include those in which a fixing belt is combined with these, and those in which the heating roller is replaced with a heating block.

加圧ローラとしては、被付着物搬送手段により搬送される被付着物と等速度で加圧面が移動するものが、擦れによる画像劣化を抑制する点で、好ましい。この中でも、表面近傍に弾性層を形成したものが、被付着物に対して接触加圧しやすい点で、より好ましい。更に、最表面にシリコーン系の撥水性材料やフッ素化合物などの低表面エネルギーの素材で撥水性表面層を形成した加圧ローラが、表面に光吸収材が付着することによる画像の乱れを抑制する点で、特に好ましい。
シリコーン系の撥水性材料からなる撥水性表面層としては、例えば、シリコーン系離型剤の皮膜、シリコーンオイル又は各種変性シリコーンオイルの焼付皮膜、シリコーンワニスの皮膜、シリコーンゴムの皮膜、シリコーンゴムと各種金属、ゴム、プラスチック、セラミック等の複合物からなる皮膜などが挙げられる。
フッ素化合物からなる撥水性表面層としては、フッ素樹脂の皮膜、有機フッ素化合物の皮膜、フッ素オイルの焼付皮膜又は吸着膜、フッ素ゴムの皮膜、若しくはフッ素ゴムと各種金属、ゴム、プラスチック、セラミック等の複合物からなる皮膜などが挙げられる。
As the pressurizing roller, one in which the pressurized surface moves at a constant speed with the adherend conveyed by the adhered object transporting means is preferable in that image deterioration due to rubbing is suppressed. Among these, those having an elastic layer formed in the vicinity of the surface are more preferable because they can easily contact and pressurize the adherend. Furthermore, the pressure roller, which has a water-repellent surface layer formed on the outermost surface with a low-surface energy material such as a silicone-based water-repellent material or a fluorine compound, suppresses image distortion due to the light absorber adhering to the surface. Especially preferable in that respect.
Examples of the water-repellent surface layer made of a silicone-based water-repellent material include a silicone-based mold release agent film, a baking film of silicone oil or various modified silicone oils, a silicone varnish film, a silicone rubber film, and silicone rubber. Examples thereof include a film made of a composite material such as metal, rubber, plastic, and ceramic.
Examples of the water-repellent surface layer made of a fluorine compound include a fluororesin film, an organic fluorine compound film, a fluorine oil baking film or an adsorption film, a fluorine rubber film, or a fluororubber and various metals, rubber, plastics, ceramics, etc. Examples include a film made of a composite material.

加熱ローラにおける加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、80℃以上200℃以下が好ましい。 The heating temperature of the heating roller is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.

定着ベルトとしては、耐熱性があり、機械的強度が高ければ特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリイミド、ポリイミド、PET、PEN等のフィルムなどが挙げられる。また、定着ベルトとしては、表面に光吸収材が付着することによる画像の乱れを抑制する点で、加圧ローラの最表面を形成する材料と同じものを用いることが好ましい。定着ベルトは、肉厚を薄くすることができることにより、ベルト自体を加熱するエネルギーを小さくできるため、電源を入れてすぐに使用することができる。このときの温度及び圧力は定着させる光吸収材の組成により変化するが、温度としては200℃以下が省エネの観点から好ましく、圧力としては1kg/cm以下が装置の剛性の点で好ましい。 The fixing belt is not particularly limited as long as it has heat resistance and high mechanical strength, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include films such as polyimide, polyimide, PET, and PEN. Further, as the fixing belt, it is preferable to use the same material as the material forming the outermost surface of the pressure roller in that the image distortion due to the adhesion of the light absorber to the surface is suppressed. Since the thickness of the fixing belt can be reduced, the energy for heating the belt itself can be reduced, so that the fixing belt can be used immediately after the power is turned on. The temperature and pressure at this time vary depending on the composition of the light absorber to be fixed, but the temperature is preferably 200 ° C. or lower from the viewpoint of energy saving, and the pressure is preferably 1 kg / cm or less from the viewpoint of the rigidity of the device.

なお、2種以上の光吸収材を用いる場合は、各色の光吸収材が被付着物に付着する毎に定着させてもよく、全種の光吸収材が被付着物に付着して積層された状態で定着させてもよい。
また、光吸収材が非常に高粘度であって、乾燥が遅くなり被付着物に対する付着速度の向上が困難な場合には、被付着物を追加で加熱し、乾燥を促進させてもよい。
更に、光吸収材の被付着物への浸透及び濡れが遅く、付着させた光吸収材が十分に平滑化していない状態で乾燥させた場合、光吸収材が付着した被付着物の表面が粗くなるため、被付着物の表面の光沢が得られない場合がある。被付着物の表面の光沢を得るためには、加圧して定着させる定着手段とすることにより、被付着物に付着した光吸収材をつぶしながら被付着物に押し込むよう定着させて、被付着物の表面粗さを小さくするようにしてもよい。
定着手段は、特に粉体を押し固めて形成した固体の光吸収材を用いた場合、被付着物に定着させるために必要となる。なお、必要に応じて、定着手段とともに公知の光定着器を用いてもよい。
定着工程としては、被付着物に付着させた光吸収材を、被付着物に定着させる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、定着手段を用いて好適に行うことができる。
When two or more kinds of light absorbers are used, the light absorbers of each color may be fixed each time they adhere to the adherend, and all kinds of light absorbers adhere to the adherend and are laminated. It may be fixed in a state of being fixed.
Further, when the light absorber has a very high viscosity and the drying is slow and it is difficult to improve the adhesion rate to the adherend, the adherend may be additionally heated to promote the drying.
Further, when the light-absorbing material permeates and wets the adherend slowly and is dried in a state where the adhered light-absorbing material is not sufficiently smoothed, the surface of the adhered matter to which the light-absorbing material is attached becomes rough. Therefore, the surface gloss of the adherend may not be obtained. In order to obtain the gloss of the surface of the adherend, by using a fixing means for pressurizing and fixing the adherend, the light absorber adhering to the adherend is crushed and fixed by being pushed into the adhered object. The surface roughness of the surface may be reduced.
The fixing means is necessary for fixing to the adhered object, particularly when a solid light absorber formed by compacting the powder is used. If necessary, a known optical fixing device may be used together with the fixing means.
The fixing step is not particularly limited as long as it is a step of fixing the light absorber attached to the adhered object to the adhered object, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a fixing means is used. Can be preferably performed.

<<制御手段及び制御工程>>
制御手段としては、各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
制御工程は、各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
<< Control means and control process >>
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include devices such as sequencers and computers.
The control step is a step of controlling each step, and can be preferably performed by the control means.

<光吸収材>
光吸収材は、光吸収物質を有し、更に必要に応じて適宜選択した、その他の物質を有する。
<Light absorber>
The light-absorbing material has a light-absorbing substance, and further has other substances appropriately selected as necessary.

<<光吸収物質>>
光吸収物質としては、所定の波長の光を吸収するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、顔料、染料などの化合物が挙げられる。
<< Light Absorbent >>
The light absorbing substance is not particularly limited as long as it absorbs light having a predetermined wavelength, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include compounds such as pigments and dyes.

光吸収物質における所定の波長の光の透過率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、70%以下が好ましく、50%以下がより好ましく、30%以下が特に好ましい。光吸収物質における所定の波長の光の透過率が好ましい範囲内であると、光渦レーザビームのエネルギーの付与が十分となる点で有利である。
なお、透過率は、例えば、分光光度計(日本分光社製、V−660DS)などを用いてで測定することができる。
The transmittance of light having a predetermined wavelength in the light absorbing substance is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 70% or less, more preferably 50% or less, and particularly preferably 30% or less. preferable. When the transmittance of light having a predetermined wavelength in the light absorbing substance is within a preferable range, it is advantageous in that the energy of the optical vortex laser beam is sufficiently applied.
The transmittance can be measured by using, for example, a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V-660DS).

光吸収材としては、その形態、大きさ、材質などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
光吸収材の形態としては、例えば、液体、固体、粉体などが挙げられる。特に、高粘性体又は固体を飛翔可能としたことは、従来のインクジェット記録方式には成し得ない長所となっている。
The form, size, material, and the like of the light absorber are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
Examples of the form of the light absorber include liquid, solid, and powder. In particular, the ability to fly a highly viscous body or solid is an advantage that cannot be achieved by the conventional inkjet recording method.

液体の光吸収材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、顔料及び溶剤を含むインク、導電体及び溶剤を含む導電性ペーストなどが挙げられる。なお、溶剤を含むインクに光渦レーザビームが照射されると、溶剤が光を吸収しない場合には、溶剤以外の光を吸収する含有物に光渦レーザビームのエネルギーが付与され、その含有物とともに溶剤が飛翔する。
液体の光吸収材の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1Pa・s以上が好ましい。
なお、粘度は、例えば、回転粘度計(東機産業株式会社製、VISCOMATE VM−150III)などを用いて25℃の環境下で測定することができる。
The liquid light absorber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include inks containing pigments and solvents, conductive pastes containing conductors and solvents, and the like. When the ink containing the solvent is irradiated with the optical vortex laser beam, if the solvent does not absorb the light, the energy of the optical vortex laser beam is given to the inclusions that absorb the light other than the solvent, and the inclusions thereof. At the same time, the solvent flies.
The viscosity of the liquid light absorber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 Pa · s or more.
The viscosity can be measured in an environment of 25 ° C. using, for example, a rotary viscometer (VISCOMATE VM-150III manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

導電性ペーストは、導電体を含むインクであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、回路基板の製造方法において公知乃至慣用の導電性ペーストなどが挙げられる。
導電体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、銀、金、銅、ニッケル、ITO、カーボン、カーボンナノチューブ等の導電性を有する無機粒子;ポリアニリン、ポリチオフェン(例えば、ポリ(エチレンジオキシチオフェン)等)、ポリアセチレン、ポリピロール等の導電性の有機高分子からなる粒子などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
導電性ペーストの体積抵抗率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常の電極用途として使用できる点から10Ω・cm以下が好ましい。
The conductive paste is not particularly limited as long as it is an ink containing a conductor, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include conductive pastes known or commonly used in a method for manufacturing a circuit board.
The conductor is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, conductive inorganic particles such as silver, gold, copper, nickel, ITO, carbon and carbon nanotubes; polyaniline and polythiophene (polyaniline, polythiophene). For example, particles made of a conductive organic polymer such as poly (ethylenedioxythiophene), polyacetylene, polypyrrole and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
The volume resistivity of the conductive paste is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, it is preferably 10 3 Ω · cm or less from the viewpoint of use as a normal electrode applications.

粉体の光吸収材としては、例えば、顔料及び結着樹脂を含むトナーなどが挙げられる。この場合、光渦レーザビームが照射されると、顔料に光渦レーザビームのエネルギーが付与され、顔料とともに結着樹脂がトナーとして飛翔する。なお、粉体の光吸収材としては、顔料のみとしてもよい。 Examples of the light absorber of the powder include toner containing a pigment and a binder resin. In this case, when the optical vortex laser beam is irradiated, the energy of the optical vortex laser beam is applied to the pigment, and the binder resin flies as toner together with the pigment. The powder light absorber may be only a pigment.

固体の光吸収材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタや蒸着により製膜された金属薄膜、分散体などの粉体を押し固めたものなどが挙げられる。 The solid light absorber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a metal thin film formed by sputtering or vapor deposition, a material obtained by compacting powder such as a dispersion, or the like may be used. Can be mentioned.

金属薄膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。金属としては、例えば、銀、金、アルミ、白金、銅など蒸着やスパッタ加工が可能な一般的な金属が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
金属薄膜を飛翔させて画像パターンを形成する方法としては、例えば、予めガラスやフィルムなどの光吸収材担持体上に金属薄膜を作成し、金属薄膜に光渦レーザビームを照射して飛翔させることで画像パターンを形成させる方法が挙げられる。また、他の方法としては、非画像部を飛翔させることで画像パターンを形成させる方法などが挙げられる。
The metal thin film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples of the metal include general metals such as silver, gold, aluminum, platinum, and copper that can be vapor-deposited or sputtered. These may be used alone or in combination of two or more.
As a method of forming an image pattern by flying a metal thin film, for example, a metal thin film is prepared in advance on a light absorbing material carrier such as glass or a film, and the metal thin film is irradiated with an optical vortex laser beam to fly. A method of forming an image pattern can be mentioned. Further, as another method, a method of forming an image pattern by flying a non-image portion and the like can be mentioned.

粉体を押し固めたものとしては、所定の平均厚みである層状であることが好ましく、光吸収材担持体の表面に層状の固体を担持されるようにしてもよい。 The compacted powder is preferably in a layered form having a predetermined average thickness, and the layered solid may be supported on the surface of the light absorber carrier.

光吸収材の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
光吸収材の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5μm以上500μm以下が好ましく、1μm以上100μm以下がより好ましい。光吸収材の平均厚みが好ましい範囲内であると、光吸収材を層状にして供給した場合、連続して飛翔させたときであっても層の強度を確保することができるため、安定した供給が可能となる点で有利である。また、光渦レーザビームのエネルギーが大きくなりすぎないため、特に光吸収材が有機物の場合、劣化や分解が発生しにくい点で有利である。
また、光吸収材担持体に光吸収材を塗布することにより、光吸収材の平均厚みを0.5μm未満としても一定の厚みを維持した平滑な層として安定して供給することが可能となる。なお、塗布する方法によっては、一定のパターンを保持した層として供給することも可能となる。
The size of the light absorber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
The average thickness of the light absorber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.5 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 100 μm or less. When the average thickness of the light-absorbing material is within a preferable range, when the light-absorbing material is supplied in a layered state, the strength of the layer can be ensured even when the light-absorbing material is continuously flown, so that a stable supply can be achieved. Is advantageous in that it is possible. Further, since the energy of the optical vortex laser beam does not become too large, it is advantageous in that deterioration and decomposition are unlikely to occur especially when the light absorber is an organic substance.
Further, by applying the light absorber to the light absorber carrier, it is possible to stably supply the light absorber as a smooth layer maintaining a constant thickness even if the average thickness of the light absorber is less than 0.5 μm. .. Depending on the coating method, it can be supplied as a layer holding a certain pattern.

平均厚みの測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光吸収材に対して任意の複数の点を選択し、複数の点の厚みの平均を算出することにより求める方法、などが挙げられる。平均としては、5点の厚みの平均が好ましく、10点の厚みの平均がより好ましく、20点の厚みの平均が特に好ましい。
平均厚みの測定機器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マイクロメータなどが挙げられる。
The method for measuring the average thickness is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, an arbitrary plurality of points are selected for the light absorber and the average thickness of the plurality of points is calculated. The method of obtaining by doing, etc. can be mentioned. As an average, the average of the thicknesses at 5 points is preferable, the average of the thicknesses at 10 points is more preferable, and the average of the thicknesses at 20 points is particularly preferable.
The average thickness measuring device is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a micrometer.

光吸収材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、画像形成を行う場合にはトナーのような着色剤であってもよく、立体造形物を製造する場合には後述する立体造形剤であってもよい。 The material of the light absorber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, when image formation is performed, a colorant such as toner may be used to produce a three-dimensional model. In this case, it may be a three-dimensional modeling agent described later.

<<光吸収材担持体>>
光吸収材担持体としては、その形状、構造、大きさ、材質などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。光吸収材担持体の形状としては、光吸収材を表面に担持し、裏面から光渦レーザビームを照射可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。光吸収材担持体の形状としては、例えば、平板状、真円又は楕円等の筒状、筒状の一部を切り出した面、無端ベルト状などが挙げられる。これらの中でも、光吸収材担持体が筒状であって、周方向に回転する光吸収材担持体の表面に光吸収材を供給する光吸収材供給手段を有するようにすることが好ましい。筒状の光吸収材担持体の表面に光吸収材を担持すると、外周方向における被付着物の寸法に依存せずに供給することができる。また、この場合、筒状の内部には光吸収材飛翔手段を配置し、内部から外周に向けて光渦レーザビームを照射可能とし、光吸収材担持体が周方向に回転することで連続的に照射することができる。また、平板状の光吸収材担持体の形状としては、例えば、スライドガラスなどが挙げられる。
<< Light absorber carrier >>
The shape, structure, size, material, and the like of the light absorber carrier are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. The shape of the light absorber carrier is not particularly limited as long as the light absorber is supported on the front surface and the optical vortex laser beam can be irradiated from the back surface, and the light absorber can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples of the shape of the light absorber carrier include a flat plate shape, a tubular shape such as a perfect circle or an ellipse, a surface obtained by cutting out a part of the tubular shape, and an endless belt shape. Among these, it is preferable that the light-absorbing material carrier has a tubular shape and has a light-absorbing material supply means for supplying the light-absorbing material to the surface of the light-absorbing material carrier that rotates in the circumferential direction. When the light absorber is supported on the surface of the tubular light absorber carrier, it can be supplied regardless of the size of the adherend in the outer peripheral direction. Further, in this case, a light absorber flying means is arranged inside the tubular shape so that the optical vortex laser beam can be irradiated from the inside toward the outer periphery, and the light absorber carrier rotates in the circumferential direction to be continuous. Can be irradiated to. Further, examples of the shape of the flat plate-shaped light absorber carrier include slide glass and the like.

光吸収材担持体の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The structure of the light absorber carrier is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.

光吸収材担持体の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、被付着物の幅に合わせた寸法とすることが好ましい。 The size of the light-absorbing material carrier is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but the size is preferably set according to the width of the adherend.

光吸収材担持体の材質としては、光を透過するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。光を透過するもののうち、酸化珪素を主成分とする各種ガラスなどの無機材料、透明性の耐熱プラスチック、エラストマーなどの有機材料が、透過率と耐熱性の点で、好ましい。 The material of the light absorber carrier is not particularly limited as long as it transmits light, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Among those that transmit light, inorganic materials such as various glasses containing silicon oxide as a main component, transparent heat-resistant plastics, and organic materials such as elastomers are preferable in terms of transmittance and heat resistance.

光吸収材担持体における光の透過率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、75%以上が好ましく、85%以上がより好ましい。透過率が好ましい範囲内であると、光吸収材担持体に吸収された光渦レーザビームのエネルギーが熱に変換されにくいため、光吸収材に乾燥や溶融などの変化を与えることが少ない点で有利である。さらに、透過率が好ましい範囲内であると、光吸収材に与えるエネルギーが低下しにくいため、付着位置のバラつきが生じにくい点で有利である。
なお、透過率は、例えば、分光光度計(日本分光社製、V−660DS)などを用いて測定することができる。
The light transmittance of the light absorber carrier is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 75% or more, more preferably 85% or more. When the transmittance is within a preferable range, the energy of the optical vortex laser beam absorbed by the light absorber carrier is not easily converted into heat, so that the light absorber is less likely to undergo changes such as drying and melting. It is advantageous. Further, when the transmittance is within a preferable range, the energy given to the light absorber is unlikely to decrease, which is advantageous in that the adhesion position is less likely to vary.
The transmittance can be measured using, for example, a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V-660DS).

光吸収材担持体の表面粗さRaとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光渦レーザビームの屈折散乱を抑制し、光吸収材に付与するエネルギーを低下させない点で、表面及び裏面のどちらも1μm以下であることが好ましい。また、表面粗さRaが好ましい範囲内であると、被付着物に付着した光吸収材の平均厚みのバラつきを抑制することができ、所望の量の光吸収材を付着させることができる点で有利である。
表面粗さRaは、JIS B0601に従って測定することができ、例えば、触針式表面形状測定装置(Dektak150、ブルカー・エイエックスエス株式会社製)を用いて測定することができる。
The surface roughness Ra of the light absorber carrier is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but it suppresses the refraction scattering of the optical vortex laser beam and reduces the energy applied to the light absorber. It is preferable that both the front surface and the back surface are 1 μm or less so as not to cause the problem. Further, when the surface roughness Ra is within a preferable range, it is possible to suppress the variation in the average thickness of the light-absorbing material adhering to the adherend, and it is possible to adhere a desired amount of the light-absorbing material. It is advantageous.
The surface roughness Ra can be measured according to JIS B0601, for example, using a stylus type surface shape measuring device (Dectak 150, manufactured by Bruker AXS Co., Ltd.).

<被付着物>
被付着物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、画像を形成するための記録媒体、立体造形物を形成するための造形物支持基板などが挙げられる。
<Attachment>
The adherend is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a recording medium for forming an image, a modeled object support substrate for forming a three-dimensional object, and the like.

被付着物と光吸収材との間隙としては、被付着物と光吸収材とを接触させなければ特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.05mm以上5mm以下が好ましく、0.05mm以上1mm以下がより好ましい。間隙が好ましい範囲内であると、被付着物に対する光吸収材の付着位置の精度が低下しにくくなる点で有利である。また、被付着物と光吸収材とを接触させないことにより、光吸収材、被付着物の組成を選ばず光吸収材を被付着物に付着させることが可能となる。
更に、間隙は、例えば、被付着物の位置を一定に維持する位置制御手段などにより一定に保たれることが好ましい。この場合、光吸収材及び被付着物の位置変動、平均厚みのバラつきを考慮して各部位を配置することが重要となる。
The gap between the adherend and the light absorber is not particularly limited as long as the adherend and the light absorber are not brought into contact with each other, and can be appropriately selected depending on the purpose, but 0.05 mm or more and 5 mm or less is used. It is preferably 0.05 mm or more and 1 mm or less, more preferably. When the gap is within a preferable range, it is advantageous in that the accuracy of the adhesion position of the light absorber with respect to the adherend is less likely to decrease. Further, by not contacting the adherend with the light absorber, the light absorber can be adhered to the adhered object regardless of the composition of the light absorber or the adherend.
Further, it is preferable that the gap is kept constant by, for example, a position control means for keeping the position of the adherend constant. In this case, it is important to arrange each part in consideration of the position variation of the light absorber and the adherend and the variation of the average thickness.

(画像形成装置及び画像形成方法)
本発明の画像形成装置は、着色剤飛翔装置を少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。着色剤飛翔装置は、光吸収材が着色剤である光吸収材飛翔装置であり、着色剤飛翔手段により飛翔させる。
本発明の画像形成方法は、着色剤飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
着色剤飛翔工程は、光吸収材が着色剤である光吸収材飛翔工程である。画像形成方法は、画像形成装置により好適に行うことができ、着色剤飛翔工程は、着色剤飛翔手段により好適に行うことができ、その他の工程は、その他の手段により行うことができる。
(Image forming apparatus and image forming method)
The image forming apparatus of the present invention has at least a colorant flying device and, if necessary, other means. The colorant flying device is a light absorbing material flying device in which the light absorbing material is a coloring agent, and is flown by the coloring agent flying means.
The image forming method of the present invention includes at least a colorant flying step, and further includes other steps, if necessary.
The colorant flying step is a light absorbing material flying step in which the light absorbing material is a coloring agent. The image forming method can be suitably performed by an image forming apparatus, the colorant flying step can be preferably performed by the colorant flying means, and the other steps can be performed by other means.

<着色剤飛翔手段及び着色剤飛翔工程>
着色剤飛翔手段は、光吸収材が着色剤であり、被付着物が記録媒体であること以外は前述の光吸収材飛翔手段と同様であるため、その説明を省略する。
着色剤飛翔工程は、光吸収材が着色剤であり、被付着物が記録媒体であること以外は前述の光吸収材飛翔方法と同様であるため、その説明を省略する。
<Coloring agent flying means and coloring agent flying process>
The colorant flying means is the same as the above-mentioned light absorber flying means except that the light absorber is a colorant and the adherend is a recording medium, and thus the description thereof will be omitted.
The colorant flying step is the same as the above-mentioned light absorbing material flying method except that the light absorber is a colorant and the adherend is a recording medium, and thus the description thereof will be omitted.

<その他の手段及びその他の工程>
その他の手段としては、例えば、着色剤供給手段、ビーム走査手段、記録媒体搬送手段、定着手段、制御手段などが挙げられる。
<Other means and other processes>
Examples of other means include a colorant supplying means, a beam scanning means, a recording medium transporting means, a fixing means, a control means, and the like.

なお、着色剤飛翔手段、着色剤供給手段、及びビーム走査手段を一体として着色剤飛翔ユニットとして扱ってもよい。
例えば、着色剤飛翔ユニットを画像形成装置に4つ設け、プロセスカラーであるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの着色剤を飛翔させるようにしてもよい。着色剤の色数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、必要に応じて着色剤飛翔ユニットの数を増減させてもよい。また、記録媒体の搬送方向における、プロセスカラーの着色剤を有する着色剤飛翔ユニットの上流側に、白色の着色剤を有する着色剤飛翔ユニットを配置することで、白色隠蔽層を設けることが可能となるため、透明な記録媒体に色再現性に優れた画像を形成できる。ただし、特にイエロー、白色、透明の着色剤においては、光渦レーザビームの波長の光の透過率が70%以下となるように、レーザ光源を、例えば、ブルーレーザビーム、紫外線レーザビームなどを発生するレーザ光源に変更しなければならない場合がある。
The colorant flying means, the colorant supplying means, and the beam scanning means may be integrally treated as a colorant flying unit.
For example, four colorant flying units may be provided in the image forming apparatus to fly the colorants of the process colors yellow, magenta, cyan, and black. The number of colors of the colorant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and the number of colorant flight units may be increased or decreased as necessary. Further, by arranging the colorant flying unit having a white colorant on the upstream side of the colorant flying unit having a process color colorant in the transport direction of the recording medium, it is possible to provide a white concealing layer. Therefore, an image having excellent color reproducibility can be formed on a transparent recording medium. However, especially in yellow, white, and transparent colorants, a laser light source such as a blue laser beam or an ultraviolet laser beam is generated so that the light transmission rate of the wavelength of the light vortex laser beam is 70% or less. It may be necessary to change to a laser light source.

更に、画像形成装置では、粉体や高粘度の着色剤を用いることができるので、記録媒体上に順次異なる色の着色剤を重ねて画像を形成しても、着色剤が滲み出して交じり合うブリーディングの発生を抑制できるため、高画質のカラー画像を得ることができる。 Further, since a powder or a high-viscosity colorant can be used in the image forming apparatus, even if the colorants of different colors are sequentially layered on the recording medium to form an image, the colorants seep out and mix with each other. Since the occurrence of bleeding can be suppressed, a high-quality color image can be obtained.

画像形成装置の小型化などを目的として、着色剤飛翔ユニットを1つだけ設け、供給ローラ及び着色剤担持体に供給する着色剤自体を切り替えて複数色の画像を形成するようにしてもよい。
その他の工程としては、例えば、着色剤供給工程、ビーム走査工程、記録媒体搬送工程、定着工程、制御工程などが挙げられる。
For the purpose of downsizing the image forming apparatus, only one colorant flying unit may be provided, and the colorant itself supplied to the supply roller and the colorant carrier may be switched to form an image of a plurality of colors.
Examples of other steps include a colorant supply step, a beam scanning step, a recording medium transfer step, a fixing step, a control step, and the like.

<<着色剤供給手段及び着色剤供給工程>>
着色剤供給手段及び着色剤供給工程は、光吸収材が着色剤であり、被付着物が記録媒体であること以外は前述の光吸収材供給手段及び光吸収材供給工程と同様であるため、その説明を省略する。
<< Colorant supply means and colorant supply process >>
The colorant supply means and the colorant supply step are the same as the above-mentioned light absorber supply means and the light absorber supply step except that the light absorber is a colorant and the adherend is a recording medium. The explanation is omitted.

<<ビーム走査手段及びビーム走査工程>>
ビーム走査手段及びビーム走査工程は、光吸収材が着色剤であり、被付着物が記録媒体であること以外は前述のビーム走査手段及びビーム走査工程と同様であるため、その説明を省略する。
<< Beam scanning means and beam scanning process >>
The beam scanning means and the beam scanning step are the same as the beam scanning means and the beam scanning step described above except that the light absorber is a colorant and the adherend is a recording medium, and thus the description thereof will be omitted.

<<記録媒体搬送手段及び記録媒体搬送工程>>
記録媒体搬送手段及び記録媒体搬送工程としては、光吸収材が着色剤であり、被付着物が記録媒体であること以外は前述の被付着物搬送手段及び被付着物搬送工程と同様であるため、その説明を省略する。
<< Recording medium transporting means and recording medium transporting process >>
The recording medium transporting means and the recording medium transporting step are the same as those of the above-mentioned adhered matter transporting means and the adhered matter transporting process except that the light absorber is a colorant and the adherend is a recording medium. , The explanation is omitted.

<<定着手段及び定着工程>>
画像形成装置における定着手段及び定着工程は、光吸収材が着色剤であり、被付着物が記録媒体であること以外は光吸収材飛翔装置における定着手段及び定着工程と同様であるため、その説明を省略する。
<< Fixing means and fixing process >>
The fixing means and fixing step in the image forming apparatus are the same as those in the fixing means and fixing step in the light absorbing material flying device except that the light absorber is a colorant and the adherend is a recording medium. Is omitted.

<<制御手段及び制御工程>>
画像形成装置における制御手段及び制御工程は、光吸収材飛翔装置における制御手段及び制御工程と同様であるため、その説明を省略する。
<< Control means and control process >>
Since the control means and the control process in the image forming apparatus are the same as those in the control means and the control step in the light absorber flight apparatus, the description thereof will be omitted.

<着色剤>
着色剤としては、光吸収材と同様に、その形状、材質などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。以下、光吸収材を着色剤とした際に異なる点を説明する。
<Colorant>
As with the light absorber, the colorant is not particularly limited in shape, material and the like, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Hereinafter, the differences when the light absorber is used as a colorant will be described.

粉体の着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、電子写真方式で用いられるトナーのように、結着樹脂を含む粉体であることが好ましい。 The colorant of the powder is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but a powder containing a binder resin is preferable, such as a toner used in an electrophotographic method.

結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、電子写真用トナーに用いられる結着樹脂が、記録媒体に定着させる機能、着色剤担持体の表面に均一に層形成するための機能などを付与する点で、好ましい。 The binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the binder resin used for the electrophotographic toner has a function of fixing to a recording medium and is uniform on the surface of the colorant carrier. It is preferable in that it imparts a function for forming a layer to the resin.

電子写真用トナーに用いられる結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステル、スチレン系共重合体等の汎用の樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリエステルが、代表的な記録媒体である紙との親和性が高く、定着性が良好である点で、好ましい。また、ポリエステルは、軟化剤として用いられる脂肪族エステル化合物と類似した分子構造を有するため、相溶性が高い点でも好ましい。 The binder resin used for the toner for electrophotographic is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include general-purpose resins such as polyester and styrene-based copolymers. Among these, polyester is preferable in that it has a high affinity with paper, which is a typical recording medium, and has good fixability. Further, polyester has a molecular structure similar to that of an aliphatic ester compound used as a softener, and is therefore preferable in that it has high compatibility.

ポリエステルを構成するモノマーとしては、例えば、2価のアルコール成分、3価以上の多価アルコール成分、ポリエステル系重合体を形成する酸成分、3価以上の多価カルボン酸成分などが挙げられる。
2価のアルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、又は、ビスフェノールAにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルが重合して得られるジオールなどが挙げられる。
3価以上の多価アルコール成分としては、例えば、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタトリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼンなどが挙げられる。
ポリエステル系重合体を形成する酸成分としては、例えば、べンゼンジカルボン酸類又はその無水物、アルキルジカルボン酸類又はその無水物、不飽和二塩基酸、不飽和二塩基酸無水物などが挙げられる。
べンゼンジカルボン酸類としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などが挙げられる。
アルキルジカルボン酸類としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸などが挙げられる。
不飽和二塩基酸としては、例えば、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸などが挙げられる。
不飽和二塩基酸無水物としては、例えば、マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物などが挙げられる。
3価以上の多価カルボン酸成分としては、例えば、トリメット酸、ピロメット酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシ−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシ)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、又はこれらの無水物、部分低級アルキルエステルなどが挙げられる。
スチレン系共重合体としては、例えば、スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などが挙げられる。
更に、炭化水素ワックス、モノエステルワックス、カルバウバワックス、ポリエチレンワックスなどのワックス成分を含む場合もある。
Examples of the monomer constituting the polyester include a divalent alcohol component, a trihydric or higher polyhydric alcohol component, an acid component forming a polyester polymer, and a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component.
Examples of the divalent alcohol component include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, and 1,5-pentanediol. 1,6-Hexanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, hydride bisphenol A, or diol obtained by polymerizing bisphenol A with cyclic ether such as ethylene oxide or propylene oxide. Can be mentioned.
Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol component include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-. Butantriol, 1,2,5-pentatriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxybenzene And so on.
Examples of the acid component forming the polyester-based polymer include Benzendicarboxylic acids or their anhydrides, alkyldicarboxylic acids or their anhydrides, unsaturated dibasic acids, unsaturated dibasic acid anhydrides and the like.
Examples of benzendicarboxylic acids include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid and the like.
Examples of the alkyldicarboxylic acids include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid and the like.
Examples of the unsaturated dibasic acid include maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenylsuccinic acid, fumaric acid, mesaconic acid and the like.
Examples of the unsaturated dibasic acid anhydride include maleic acid anhydride, citraconic acid anhydride, itaconic acid anhydride, alkenyl succinic acid anhydride and the like.
Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component include trimetic acid, pyrrometic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, and the like. 1,2,4-naphthalentricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxy-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, tetra (methylene) Examples thereof include carboxy) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, empole trimeric acid, or an anhydride thereof, and a partially lower alkyl ester.
Examples of the styrene-based copolymer include a styrene-p-chlorostyrene copolymer, a styrene-propylene copolymer, a styrene-vinyltoluene copolymer, a styrene-vinylnaphthalin copolymer, and a styrene-methyl acrylate copolymer. Combined, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-methacryl Styrene butyl copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinylmethylketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene- Examples thereof include an acrylonitrile-inden copolymer, a styrene-maleic acid copolymer, and a styrene-maleic acid ester copolymer.
Further, it may contain a wax component such as a hydrocarbon wax, a monoester wax, a carbauba wax, or a polyethylene wax.

結着樹脂のガラス転移点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上70℃未満がより好ましい。
ガラス転移点が好ましい範囲内であると、結着樹脂の耐熱保存性を維持することができ、着色剤担持体の表面に層を形成しやすくなるとともに、熱、圧力などで記録媒体に着色剤を定着させるエネルギーを低減できる点で有利である。
The glass transition point of the binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 40 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or higher and lower than 70 ° C.
When the glass transition point is within a preferable range, the heat-resistant storage stability of the binder resin can be maintained, a layer can be easily formed on the surface of the colorant carrier, and the colorant can be applied to the recording medium by heat, pressure, or the like. It is advantageous in that the energy for fixing the glass can be reduced.

液体の着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、溶剤としての水に、染料、顔料、着色粒子、着色油滴などを分散させた水性インクが使用可能である。また、水性インクに限らず、溶剤として、例えば、炭化水素系の有機溶剤や各種アルコールなど、比較的低沸点の液体を含んだ着色剤も使用可能である。これらの中でも、揮発成分の安全性、爆発の危険性などの点から、水性インクが好ましい。 The liquid colorant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a water-based ink in which a dye, a pigment, colored particles, colored oil droplets or the like are dispersed in water as a solvent may be used. It can be used. Further, not only the water-based ink but also a colorant containing a liquid having a relatively low boiling point such as a hydrocarbon-based organic solvent or various alcohols can be used as the solvent. Among these, water-based ink is preferable from the viewpoint of safety of volatile components and danger of explosion.

また、画像形成装置では、版を用いるオフセット印刷用のプロセスインキ、JAPAN COLOR対応インキ、特色インキなどでも画像形成が可能であるため、オフセット印刷で用いる色に合わせたデジタル画像を無版で容易に再現することができる。
更に、UV硬化インキでも画像形成が可能であるため、定着工程において紫外線を照射して硬化することにより、重なった記録媒体が貼り付くブロッキングの防止、及び乾燥工程の簡略化ができる。
In addition, since the image forming apparatus can form an image with process ink for offset printing using a plate, JAPAN COLOR compatible ink, special color ink, etc., a digital image matching the color used for offset printing can be easily produced without a plate. It can be reproduced.
Further, since the image can be formed even with the UV curing ink, it is possible to prevent the overlapping recording media from sticking to each other and to simplify the drying process by irradiating the image with ultraviolet rays to cure the image.

着色剤の材質としては、例えば、有機顔料、無機顔料、染料などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the material of the colorant include organic pigments, inorganic pigments, dyes and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

有機顔料としては、例えば、ジオキサジンバイオレット、キナクリドンバイオレット、銅フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、サップグリーン、モノアゾイエロー、ジスアゾイエロー、ポリアゾイエロー、ベンズイミダゾロンイエロー、イソインドリノンイエロー、ファーストイエロー、クロモフタルイエロー、ニッケルアゾイエロー、アゾメチンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、アリザリンレッド、キナクリドンレッド、ナフトールレッド、モノアゾレッド、ポリアゾレッド、ペリレンレッド、アンスラキノニルレッド、ジケトピロロピロールレッド、ジケトピロロピロールオレンジ、ベンズイミダゾロンブラウン、セピア、アニリンブラック、などが挙げられ、有機顔料のうち金属レーキ顔料としては、例えば、ローダミンレーキ、キノリンイエローレーキ、ブリリアントブルーレーキなどが挙げられる。 Examples of organic pigments include dioxazine violet, quinacridone violet, copper phthalocyanine blue, phthalocyanine green, sap green, monoazo yellow, disuazo yellow, polyazo yellow, benzimidazolone yellow, isoindolinone yellow, first yellow, and chromophylter yellow. , Nickel azo yellow, azomethin yellow, benzimidazolone orange, alizarin red, quinacridone red, naphthol red, monoazo red, polyazo red, perylene red, anthracinyl red, diketopyrrolopyrrole red, diketopyrrolopyrrole orange, benzimidazolone Brown, sepia, aniline black, etc. are mentioned, and among the organic pigments, metal lake pigments include, for example, Rhodamine lake, quinoline yellow lake, brilliant blue lake and the like.

無機顔料としては、例えば、コバルトブルー、セルリアンブルー、コバルトバイオレット、コバルトグリーン、ジンクホワイト、チタニウムホワイト、チタンイエロー、クロムチタンイエロー、ライトレッド、クロムオキサイドグリ−ン、マルスブラック、ビリジャン、イエローオーカー、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、バーミリオン、リトポン、ウルトラマリーン、タルク、ホワイトカーボン、クレー、ミネラルバイオレット、ローズコバルトバイオレット、シルバーホワイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫化ストロンチウム、アルミン酸ストロンチウム、黄銅、金粉、ブロンズ粉、アルミニウム粉、真鍮顔料、アイボリーブラック、ピーチブラック、ランプブラック、カーボンブラック、プルシャンブルー、オーレオリン、雲母チタン、イエローオーカー、テールベルト、ローシェンナ、ローアンバー、カッセルアース、白亜、石膏、バーントシェンナ、バーントアンバー、ラピスラズリ、アズライト、マラカイト、オーピメント、辰砂、珊瑚末、胡粉、ベンガラ、群青、紺青、魚燐箔、酸化鉄処理パールなどが挙げられる。 Examples of inorganic pigments include cobalt blue, cerulean blue, cobalt violet, cobalt green, zinc white, titanium white, titanium yellow, chrome titanium yellow, light red, chrome oxide green, mars black, billijan, yellow ocher, and alumina. White, Cadmium Yellow, Cadmium Red, Vermilion, Litopon, Ultra Marine, Tarku, White Carbon, Clay, Mineral Violet, Rose Cobalt Violet, Silver White, Calcium Carbonate, Magnesium Carbonate, Zinc Oxide, Zinc Sulfide, Strontium Sulfide, Aluminic Acid Strontium, brass, gold powder, bronze powder, aluminum powder, brass pigment, ivory black, peach black, lamp black, carbon black, Prussian blue, aureolin, mica titanium, yellow oaker, tail belt, low senna, low umber, cadmium earth, Cretaceous, gypsum, burnt chenna, burnt umber, lapis lazuli, azurite, malakite, opiment, dragon sand, coral powder, husk, red iron oxide, ultramarine, prussian blue, fish phosphorus foil, iron oxide-treated pearl, etc.

これらの中でも、ブラック顔料としては、色相、画像保存性の点から、カーボンブラックが好ましい。
シアン顔料としては、色相、画像保存性の点から、銅フタロシアニンブルーであるC.I.ピグメントブルー15:3が好ましい。
Among these, carbon black is preferable as the black pigment from the viewpoint of hue and image preservation.
The cyan pigment is C.I., which is copper phthalocyanine blue from the viewpoint of hue and image preservation. I. Pigment Blue 15: 3 is preferred.

マゼンタ顔料としては、キナクリドンレッドであるC.I.ピグメントレッド122、ナフトールレッドであるC.I.ピグメントレッド269、及びローダミンレーキであるC.I.ピグメントレッド81:4が好ましく、これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、色相、画像保存性の点から、C.I.ピグメントレッド122及びC.I.ピグメントレッド269の混合物がより好ましく、C.I.ピグメントレッド122(P.R.122)及びC.I.ピグメントレッド269(P.R.269)の混合物としては、P.R.122:P.R.269が5:95以上80:20以下の混合物が特に好ましい。P.R.122:P.R.269が特に好ましい範囲内であると、色相がマゼンタ色として外れない。 The magenta pigment is quinacridone red, C.I. I. Pigment Red 122, Naftor Red, C.I. I. Pigment Red 269 and Rhodamine Lake C.I. I. Pigment Red 81: 4 is preferable, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of hue and image preservation, C.I. I. Pigment Red 122 and C.I. I. A mixture of Pigment Red 269 is more preferred, C.I. I. Pigment Red 122 (PR122) and C.I. I. Pigment Red 269 (P.R. 269) as a mixture of P.R. R. 122: P.I. R. A mixture in which 269 is 5:95 or more and 80:20 or less is particularly preferable. P. R. 122: P.I. R. When 269 is in a particularly preferable range, the hue does not deviate as a magenta color.

イエロー顔料としては、モノアゾイエローであるC.I.ピグメントイエロー74、ジスアゾイエローであるC.I.ピグメントイエロー155、ベンズイミダゾロンイエローであるC.I.ピグメントイエロー180、イソインドリンイエローであるC.I.ピグメントイエロー185が好ましい。これらの中でも、色相、画像保存性の点から、C.I.ピグメントイエロー185がより好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The yellow pigment is Cadmium monoazo yellow. I. Pigment Yellow 74, Disazo Yellow, C.I. I. Pigment Yellow 155, Benz Imidazolon Yellow, C.I. I. Pigment Yellow 180, Isoindoline Yellow C.I. I. Pigment Yellow 185 is preferred. Among these, from the viewpoint of hue and image preservation, C.I. I. Pigment Yellow 185 is more preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

光吸収材を着色剤としてのプロセスカラートナーとして用いる場合、4色のトナーセットで用いることが好ましい。 When the light absorber is used as a process color toner as a colorant, it is preferably used in a four-color toner set.

無機顔料は、体積平均粒径が10μmを超える粒子からなるものが多い。体積平均粒径が10μm以上の無機顔料を着色剤として用いる場合、着色剤としては、液体であることが好ましい。着色剤が液体であれば、静電気力など非静電付着力以外の力を用いることなく着色剤を安定した状態で維持できる点で有利である。また、この場合、ノズルつまりやインクの沈降などが顕著となりやすく、安定した連続印刷プロセスは望みにくいインクジェット記録方式と比較すると、本発明の画像形成方法は、非常に有効である。更に、着色剤の粒子の表面積が小さくなると十分な帯電量が得られず、安定した連続印刷プロセスとして成立しない電子写真方式と比較しても、本発明の画像形成方法は、非常に有効である。 Most of the inorganic pigments are composed of particles having a volume average particle size of more than 10 μm. When an inorganic pigment having a volume average particle diameter of 10 μm or more is used as the colorant, the colorant is preferably a liquid. If the colorant is a liquid, it is advantageous in that the colorant can be maintained in a stable state without using a force other than a non-electrostatic adhesive force such as an electrostatic force. Further, in this case, the image forming method of the present invention is very effective as compared with the inkjet recording method in which nozzle clogging and ink settling are likely to be noticeable and a stable continuous printing process is difficult to expect. Further, the image forming method of the present invention is very effective as compared with the electrophotographic method in which a sufficient amount of charge cannot be obtained when the surface area of the particles of the colorant becomes small and the stable continuous printing process cannot be established. ..

染料としては、例えば、モノアゾ染料、ポリアゾ染料、金属錯塩アゾ染料、ピラゾロンアゾ染料、スチルベンアゾ染料、チアゾールアゾ染料、アントラキノン誘導体、アントロン誘導体、インジゴ誘導体、チオインジゴ誘導体、フタロシアニン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、アクリジン染料、アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料、ポリメチン染料、アゾメチン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、ナフタルイミド染料、ペリノン染料などが挙げられる。 Examples of the dye include monoazo dye, polyazo dye, metal complex salt azo dye, pyrazolone azo dye, stilben azo dye, thiazole azo dye, anthraquinone derivative, anthron derivative, indigo derivative, thioindigo derivative, phthalocyanine dye, diphenylmethane dye, and triphenylmethane. Examples thereof include dyes, xanthene dyes, acridin dyes, azine dyes, oxazine dyes, thiazine dyes, polymethine dyes, azomethine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, nitroso dyes, benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, naphthalimide dyes and perinone dyes.

<<着色剤の粘度>>
着色剤の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
記録媒体に浸透する液体の着色剤を用いた場合、記録媒体に付着した着色剤がフェザリングやブリーディングを発生することがあるが、本発明の画像形成装置で取り扱いが可能である高粘度の着色剤にすると、記録媒体への浸透速度に対して乾きのほうが速いため、特にブリーディングの減少によって発色性の向上とエッジ部分の鮮鋭化が図れ、高画質の画像を形成することができる。また、着色剤を重ねて付着させる重ね打ちによる階調表現を行う場合にも、着色剤の量の増加による滲みも少なくすることができる。
更に、この画像形成方法は、液体の着色剤を飛翔させて付着させるものであるため、例えば、フィルム状の着色剤担持体から熱により着色剤を溶融転写するいわゆる熱転写方式と比較すると、記録媒体に微小な凹凸が存在していても良好に記録を行うことができる。
<< Viscosity of colorant >>
The viscosity of the colorant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
When a liquid colorant that penetrates the recording medium is used, the colorant adhering to the recording medium may cause feathering or bleeding, but high-viscosity coloring that can be handled by the image forming apparatus of the present invention. When the agent is used, it dries faster than the permeation rate into the recording medium, so that the color development can be improved and the edge portion can be sharpened by reducing the bleeding, and a high-quality image can be formed. Further, even in the case of performing gradation expression by overstrike in which colorants are layered and adhered, bleeding due to an increase in the amount of the colorant can be reduced.
Further, since this image forming method flies and adheres a liquid colorant, it is compared with a so-called thermal transfer method in which a colorant is melt-transferred by heat from a film-shaped colorant carrier, for example, as a recording medium. Even if there are minute irregularities on the surface, good recording can be performed.

<<着色剤の平均厚み>>
着色剤の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100μm以下が好ましい。着色剤の平均厚みが100μm以下であると、着色剤を飛翔させるためのエネルギーを小さくできるため、着色剤担持体の耐久性、着色剤が有機物である場合の組成の分解などが発生しにくくなる点で有利である。なお、平均厚みの好ましい範囲は、記録媒体、目的などにより変化する。
<< Average thickness of colorant >>
The average thickness of the colorant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 100 μm or less. When the average thickness of the colorant is 100 μm or less, the energy for flying the colorant can be reduced, so that the durability of the colorant carrier and the decomposition of the composition when the colorant is an organic substance are less likely to occur. It is advantageous in that. The preferable range of the average thickness varies depending on the recording medium, purpose, and the like.

例えば、一般的なオフセット印刷で用いられるコート紙や平滑なフィルムを記録媒体として用いる場合には、0.5μm以上5μm以下が好ましい。平均厚みが好ましい範囲内であると、記録媒体の微小な平均厚みの違いによる色差が人間の目でも判別しにくくなるためコート紙でも彩度の高い画像になりやすくなるとともに、網点のドットゲインが顕著とならず鮮鋭な画像が表現しやすくなる点で有利である。 For example, when a coated paper or a smooth film used in general offset printing is used as a recording medium, it is preferably 0.5 μm or more and 5 μm or less. When the average thickness is within a preferable range, it becomes difficult for the human eye to discriminate the color difference due to a slight difference in the average thickness of the recording medium, so that even coated paper tends to produce a highly saturated image and the dot gain of halftone dots. It is advantageous in that it is easy to express a sharp image without becoming noticeable.

また、例えば、オフィスなどで用いられる上質紙など、表面粗さがコート紙やフィルムよりも大きな記録媒体を用いる場合には、3μm以上10μm以下が好ましい。平均厚みが好ましい範囲内であると、記録媒体の表面粗さに影響されにくく良好な画質を得やすくなるとともに、特にプロセスカラーの着色剤でフルカラー画像を表現する場合、複数の着色剤の層を重ね合わせても段差感が顕著となりにくい。 Further, when a recording medium having a surface roughness larger than that of coated paper or film, such as high-quality paper used in offices, is used, it is preferably 3 μm or more and 10 μm or less. When the average thickness is within a preferable range, it is easy to obtain good image quality without being affected by the surface roughness of the recording medium, and especially when expressing a full-color image with a process color colorant, a plurality of colorant layers are used. Even if they are overlapped, the feeling of step is less likely to be noticeable.

更に、例えば、布、繊維などを染色する捺染に用いる場合、記録媒体となる綿、絹、化学繊維などに着色剤を付着させるには、5μm以上の平均厚みが必要となる場合が多い。これは、繊維の太さが紙に比べ大きくなるため、多くの着色剤が必要となる場合が多い。 Further, for example, when used for printing to dye cloth, fibers, etc., an average thickness of 5 μm or more is often required to attach a colorant to cotton, silk, chemical fibers, etc., which are recording media. This is because the thickness of the fiber is larger than that of paper, so a large amount of colorant is often required.

<着色剤担持体>
着色剤担持体は、光吸収材を着色剤とした以外は光吸収材飛翔装置における光吸収材担持体と同様であるため、その説明を省略する。
<Colorant carrier>
Since the colorant carrier is the same as the light absorber carrier in the light absorber flight device except that the light absorber is used as the colorant, the description thereof will be omitted.

<記録媒体>
記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コート紙、上質紙、フィルム、布、繊維などが挙げられる。
<Recording medium>
The recording medium is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include coated paper, woodfree paper, film, cloth and fibers.

記録媒体と着色剤担持体との間隙としては、光吸収材が着色剤であり、被付着物が記録媒体であること以外は光吸収材飛翔装置における光吸収材と光吸収材担持体との間隙の説明と同じであるので、その説明を省略する。 As for the gap between the recording medium and the colorant carrier, the light absorber and the light absorber carrier in the light absorber flying device are provided, except that the light absorber is the colorant and the adherend is the recording medium. Since it is the same as the explanation of the gap, the explanation thereof will be omitted.

(立体造形物の製造装置及び立体造形物の製造方法)
本発明の立体造形物の製造装置は、立体造形剤飛翔装置を少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。立体造形剤飛翔装置は、光吸収材が立体造形剤である光吸収材飛翔装置であり、立体造形剤飛翔手段により飛翔させる。
本発明の立体造形物の製造方法は、立体造形剤飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。立体造形剤飛翔工程は、光吸収材が立体造形剤である光吸収材飛翔工程である。
立体造形物の製造方法は、立体造形物の製造装置により好適に行うことができ、立体造形剤飛翔工程は、立体造形剤飛翔手段により好適に行うことができ、その他の工程は、その他の手段により行うことができる。
(Manufacturing equipment for 3D objects and manufacturing method for 3D objects)
The apparatus for producing a three-dimensional object of the present invention has at least a three-dimensional modeling agent flying apparatus, and further has other means, if necessary. The three-dimensional modeling agent flying device is a light absorbing material flying device in which the light absorbing material is a three-dimensional modeling agent, and is made to fly by the three-dimensional modeling agent flying means.
The method for producing a three-dimensional object of the present invention includes at least a three-dimensional modeling agent flying step, and further includes other steps, if necessary. The three-dimensional modeling agent flying step is a light absorbing material flying step in which the light absorbing material is a three-dimensional modeling agent.
The method for manufacturing the three-dimensional object can be suitably performed by the three-dimensional object manufacturing apparatus, the three-dimensional modeling agent flying step can be preferably performed by the three-dimensional modeling agent flying means, and the other steps can be performed by other means. Can be done by.

<立体造形剤飛翔手段及び立体造形剤飛翔工程>
光吸収材飛翔手段は、光吸収材が立体造形剤であり、被付着物が造形物支持基板であること以外は前述の光吸収材飛翔手段と同様であるため、その説明を省略する。なお、光吸収材飛翔手段は、造形物支持基板に対して立体造形剤を層として積み重ね、立体的に付着させる。
立体造形剤飛翔工程は、光吸収材が立体造形剤であり、被付着物が造形物支持基板であること以外は前述の光吸収材飛翔工程と同様であるため、その説明を省略する。なお、立体造形剤飛翔工程には、光吸収材飛翔手段が立体造形剤を造形物支持基板に対して立体的に付着させる工程を含む。
<Three-dimensional modeling agent flying means and three-dimensional modeling agent flying process>
The light-absorbing material flying means is the same as the above-mentioned light-absorbing material flying means except that the light-absorbing material is a three-dimensional modeling agent and the adherend is a modeled object support substrate, and thus the description thereof will be omitted. In the light absorber flying means, the three-dimensional modeling agent is stacked as a layer on the modeled object support substrate and adhered three-dimensionally.
The three-dimensional modeling agent flying step is the same as the above-mentioned light absorbing material flying step except that the light absorber is a three-dimensional modeling agent and the adhered object is a modeled object support substrate, and thus the description thereof will be omitted. The three-dimensional modeling agent flying step includes a step in which the light absorbing material flying means three-dimensionally attaches the three-dimensional modeling agent to the modeled object support substrate.

<立体造形剤硬化手段及び立体造形剤硬化工程>
立体造形剤硬化手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、立体造形剤が紫外線硬化性材料であれば、紫外線照射器などが挙げられる。
立体造形剤硬化工程としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、立体造形剤が紫外線硬化性材料であれば、紫外線照射工程などが挙げられ、立体造形剤硬化手段を用いて好適に行うことができる。
<Three-dimensional modeling agent curing means and three-dimensional modeling agent curing process>
The three-dimensional modeling agent curing means is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, if the three-dimensional modeling agent is an ultraviolet curable material, an ultraviolet irradiator or the like can be mentioned.
The three-dimensional modeling agent curing step is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, if the three-dimensional modeling agent is an ultraviolet curable material, an ultraviolet irradiation step or the like can be mentioned, and the three-dimensional modeling agent curing means. Can be preferably performed using.

<その他の工程及びその他の手段>
その他の手段としては、例えば、立体造形剤供給手段、立体造形ヘッドユニット走査手段、基板位置調整手段、制御手段などが挙げられる。
その他の工程としては、例えば、立体造形剤供給工程、立体造形ヘッドユニット走査工程、基板位置調整工程、制御工程などが挙げられる。
<Other processes and other means>
Examples of other means include a three-dimensional modeling agent supply means, a three-dimensional modeling head unit scanning means, a substrate position adjusting means, a control means, and the like.
Examples of other steps include a three-dimensional modeling agent supply step, a three-dimensional modeling head unit scanning step, a substrate position adjustment step, a control step, and the like.

<<立体造形剤供給手段及び立体造形剤供給工程>>
立体造形剤供給手段及び立体造形剤供給工程は、光吸収材が立体造形剤であり、被付着物が造形物支持基板であること以外は前述の光吸収材供給手段及び光吸収材供給工程と同様であるため、その説明を省略する。
<< Three-dimensional modeling agent supply means and three-dimensional modeling agent supply process >>
The three-dimensional modeling agent supply means and the three-dimensional modeling agent supply step are the same as the above-mentioned light absorber supply means and light absorber supply step except that the light absorber is a three-dimensional modeling agent and the adherend is a model support substrate. Since the same is true, the description thereof will be omitted.

<<立体造形ヘッドユニット走査手段及び立体造形ヘッドユニット走査工程>>
立体造形ヘッドユニット走査手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光吸収体飛翔ユニットと紫外線照射手段とを一体とした立体造形ヘッドユニットを造形物支持基板上で装置の幅方向(X軸)に走査させてもよい。なお、立体造形ヘッドユニットは、光吸収体飛翔ユニットが付着させた紫外線硬化性の立体造形剤を紫外線照射手段により硬化させるものである。また、立体造形ヘッドユニットは複数設けるようにしてもよい。
立体造形ヘッドユニット走査工程は、立体造形ヘッドユニットを走査する工程であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、立体造形ヘッドユニット走査手段を用いて好適に行うことができる。
<< Three-dimensional modeling head unit scanning means and three-dimensional modeling head unit scanning process >>
The three-dimensional modeling head unit scanning means is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a three-dimensional modeling head unit in which a light absorber flying unit and an ultraviolet irradiation means are integrated is a modeled object support substrate. You may scan in the width direction (X axis) of the device above. The three-dimensional modeling head unit cures the ultraviolet-curable three-dimensional modeling agent attached to the light absorber flying unit by an ultraviolet irradiation means. Further, a plurality of three-dimensional modeling head units may be provided.
The three-dimensional modeling head unit scanning step is not particularly limited as long as it is a step of scanning the three-dimensional modeling head unit, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the three-dimensional modeling head unit scanning step is preferably performed. Can be done.

<<基板位置調整手段及び基板位置調整工程>>
基板位置調整手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、装置の奥行き方向(Y軸)及び高さ方向(Z軸)に造形物支持基板の位置を調整可能な基体(ステージ)としてもよい。
基板位置調整工程としては、造形物支持基板の位置を調整する工程であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基板位置調整手段を用いて好適に行うことができる。
<< Board position adjusting means and board position adjusting process >>
The substrate position adjusting means is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, the position of the modeled object support substrate is adjusted in the depth direction (Y axis) and the height direction (Z axis) of the apparatus. It may be a possible substrate (stage).
The substrate position adjusting step is not particularly limited as long as it is a step of adjusting the position of the modeled object support substrate, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the substrate position adjusting means may be preferably used. can.

<<制御手段及び制御工程>>
制御手段及び制御工程は、前述した光吸収材飛翔装置の制御手段及び制御工程と同様であるため、その説明を省略する。
<< Control means and control process >>
Since the control means and the control step are the same as the control means and the control step of the light absorber flying device described above, the description thereof will be omitted.

<立体造形剤>
立体造形剤としては、光吸収材と同様に、その形状、材質などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。以下、光吸収材を立体造形剤とした際に異なる点を説明する。
<Three-dimensional modeling agent>
As with the light absorber, the three-dimensional modeling agent is not particularly limited in shape, material and the like, and can be appropriately selected according to the purpose. Hereinafter, the differences when the light absorber is used as a three-dimensional modeling agent will be described.

立体造形剤の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、求められる精密さなどにより変化するが、5μm以上500μm以下が好ましい。平均厚みが好ましい範囲内であると、立体造形物の精度、質感、滑らかさ、製造時間などの点で有利である。また、立体造形剤の平均厚みとしては、5μm以上100μm以下がより好ましい。平均厚みがより好ましい範囲内であると、光渦レーザビームのエネルギーを低く抑えられ、立体造形剤の劣化などを抑制する点で有利である。 The average thickness of the three-dimensional modeling agent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose, and varies depending on the required precision and the like, but is preferably 5 μm or more and 500 μm or less. When the average thickness is within a preferable range, it is advantageous in terms of accuracy, texture, smoothness, manufacturing time, and the like of the three-dimensional model. Further, the average thickness of the three-dimensional modeling agent is more preferably 5 μm or more and 100 μm or less. When the average thickness is within a more preferable range, the energy of the optical vortex laser beam can be suppressed to a low level, which is advantageous in that deterioration of the three-dimensional modeling agent is suppressed.

立体造形剤としては、硬化性材料を少なくとも含有してなり、更に必要に応じて、その他の成分を含有してなる。 The three-dimensional modeling agent contains at least a curable material and, if necessary, other components.

<<硬化性材料>>
硬化性材料としては、活性エネルギー線(紫外線、電子線等)照射、加熱等により重合反応を生起し硬化する化合物であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、活性エネルギー線硬化性化合物、熱硬化性化合物などが挙げられる。これらの中でも、常温で液体の材料が好ましい。
活性エネルギー線硬化性化合物は、分子構造中にラジカル重合可能な不飽和二重結合を有する比較的低粘度のモノマーであり、単官能モノマー、多官能モノマーなどが挙げられる。
<< Curable material >>
The curable material is not particularly limited as long as it is a compound that cures by causing a polymerization reaction by irradiation with active energy rays (ultraviolet rays, electron beams, etc.), heating, etc., and can be appropriately selected depending on the intended purpose, for example. Examples thereof include active energy ray-curable compounds and thermosetting compounds. Among these, a material that is liquid at room temperature is preferable.
The active energy ray-curable compound is a relatively low-viscosity monomer having an unsaturated double bond capable of radical polymerization in the molecular structure, and examples thereof include a monofunctional monomer and a polyfunctional monomer.

<<その他の成分>>
その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、有機溶剤、光重合開始剤、界面活性剤、着色剤、安定化剤、水溶性樹脂、低沸点アルコール、表面処理剤、粘度調整剤、接着性付与剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、紫外線吸収剤、可塑剤、防腐剤、分散剤などが挙げられる。
<< Other ingredients >>
The other components are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, water, an organic solvent, a photopolymerization initiator, a surfactant, a colorant, a stabilizer, a water-soluble resin, and a low amount. Examples thereof include boiling alcohol, surface treatment agents, viscosity modifiers, adhesive-imparting agents, antioxidants, antioxidants, cross-linking accelerators, ultraviolet absorbers, plasticizers, preservatives, dispersants and the like.

<立体造形剤担持体>
立体造形剤担持体は、光吸収材を立体造形剤とした以外は前述の光吸収材担持体と同様であるため、その説明を省略する。
<Three-dimensional modeling agent carrier>
Since the three-dimensional modeling agent carrier is the same as the above-mentioned light absorbing material carrier except that the light absorbing material is used as the three-dimensional modeling agent, the description thereof will be omitted.

<造形物支持基板>
造形物支持基板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基板位置調整手段によりY軸及びZ軸の位置が調整されるようにしてもよい。
<Modeled object support board>
The modeled object support substrate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the positions of the Y-axis and the Z-axis may be adjusted by the substrate position adjusting means.

造形物支持基板と立体造形剤担持体との間隙としては、被付着物と立体造形剤担持体との間隙と同じであるので、その説明を省略する。 Since the gap between the modeled object support substrate and the three-dimensional modeling agent carrier is the same as the gap between the adherend and the three-dimensional modeling agent carrier, the description thereof will be omitted.

次に、本発明における画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。
なお、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
Next, an example of the image forming apparatus in the present invention will be described with reference to the drawings.
The number, position, shape, etc. of the following constituent members are not limited to the present embodiment, and may be a preferable number, position, shape, etc. for carrying out the present invention.

図5Aは、本発明の光吸収材飛翔装置の一例を示す説明図である。
図5Aにおいて、光吸収材飛翔装置300は、光吸収材飛翔手段1と、光を吸収する光吸収材20と、被付着物30と、光吸収材担持体40とを有する。光吸収材飛翔装置300は、光吸収材担持体40に担持されている光吸収材20に、光吸収材飛翔手段1により光の光渦レーザビーム12を照射し、光渦レーザビーム12のエネルギーにより光吸収材20を照射方向に飛翔させ、被付着物30に付着させる装置である。
FIG. 5A is an explanatory diagram showing an example of the light absorber flying device of the present invention.
In FIG. 5A, the light absorber flying device 300 includes a light absorber flying means 1, a light absorber 20 that absorbs light, an adherend 30, and a light absorber carrier 40. The light absorber flying device 300 irradiates the light absorbing material 20 supported on the light absorbing material carrier 40 with the optical vortex laser beam 12 by the light absorbing material flying means 1, and energy of the light vortex laser beam 12. This is a device that causes the light absorber 20 to fly in the irradiation direction and adheres to the adhered object 30.

光吸収材飛翔手段1は、レーザ光源2と、ビーム径変更部材3及び7と、ビーム波長変更部材4と、光渦変換部5と、波長変換部6と、を有している。 The light absorber flying means 1 includes a laser light source 2, beam diameter changing members 3 and 7, a beam wavelength changing member 4, an optical vortex conversion unit 5, and a wavelength conversion unit 6.

レーザ光源2は、例えば、チタンサファイアレーザであり、パルス発振させたレーザビーム11を発生させ、ビーム径変更部材3に照射する。
ビーム径変更部材3は、例えば、集光レンズであり、レーザ光源2が発生させたレーザビーム11の光路におけるレーザ光源2の下流に配置され、レーザビーム11の径を変更する。
ビーム波長変更部材4は、例えば、KTP結晶であり、レーザビーム11の光路におけるビーム径変更部材3の下流に配置され、レーザビーム11の波長を光吸収材20が吸収可能な波長に変更する。
光渦変換部5は、例えば、螺旋位相板であり、レーザビーム11の光路におけるビーム波長変更部材4の下流に配置され、レーザビーム11を光渦レーザビーム12に変換する。
波長変換部6は、例えば、1/4波長板であり、光渦レーザビームに円偏光を付与することにより、上記の式(1)で表されるトータルの回転モーメントJL,Sが0又は2となる条件を満たすように、光渦変換部5と組み合わせて設定される。
The laser light source 2 is, for example, a titanium sapphire laser, which generates a pulse-oscillated laser beam 11 and irradiates the beam diameter changing member 3.
The beam diameter changing member 3 is, for example, a condenser lens, and is arranged downstream of the laser light source 2 in the optical path of the laser beam 11 generated by the laser light source 2 to change the diameter of the laser beam 11.
The beam wavelength changing member 4 is, for example, a KTP crystal, is arranged downstream of the beam diameter changing member 3 in the optical path of the laser beam 11, and changes the wavelength of the laser beam 11 to a wavelength that can be absorbed by the light absorber 20.
The optical vortex conversion unit 5 is, for example, a spiral phase plate, which is arranged downstream of the beam wavelength changing member 4 in the optical path of the laser beam 11 and converts the laser beam 11 into an optical vortex laser beam 12.
The wavelength conversion unit 6 is, for example, a 1/4 wave plate, and by applying circularly polarized light to the optical vortex laser beam, the total rotational moment J L, S represented by the above equation (1) is 0 or It is set in combination with the optical vortex conversion unit 5 so as to satisfy the condition of 2.

光吸収材20は、光吸収材飛翔手段1から光渦レーザビーム12を照射され、光渦レーザビーム12の径の範囲におけるエネルギーを受けて飛翔し、被付着物30に付着する。なお、飛翔した光吸収材20は、光渦レーザビーム12により付与されたジャイロ効果により周辺への飛散を抑制されつつ被付着物30に付着する。
このとき、飛翔する光吸収材20の飛翔量は、光渦レーザビーム12が照射された光吸収材20の面積のうち一部又は全部であり、波長変換部6などにより調整することができる。
The light absorber 20 is irradiated with the optical vortex laser beam 12 from the light absorber flying means 1, receives energy within the diameter range of the optical vortex laser beam 12, and flies, and adheres to the adhered object 30. The flying light absorber 20 adheres to the adhered object 30 while being suppressed from scattering to the periphery by the gyro effect applied by the optical vortex laser beam 12.
At this time, the flying amount of the flying light absorber 20 is a part or the whole of the area of the light absorber 20 irradiated with the optical vortex laser beam 12, and can be adjusted by the wavelength conversion unit 6 or the like.

図5Bは、本発明の光吸収材飛翔装置の他の一例を示す説明図である。
図5Bにおいて、光吸収材飛翔装置301は、図5Aに示した光吸収材飛翔装置300の各手段などに加え、光吸収材担持体40と、ビーム走査手段60とを有している。この光吸収材飛翔装置301は、光吸収材飛翔手段1が発生させた光渦レーザビーム12を、ビーム走査手段60により光渦レーザビーム12の照射方向と直交する方向に走査する。これにより、光吸収材飛翔装置301は、平板状の光吸収材担持体40が担持する光吸収材20の任意の位置に照射し、飛翔させた光吸収材20を被付着物30に付着させることができる。
FIG. 5B is an explanatory diagram showing another example of the light absorber flying device of the present invention.
In FIG. 5B, the light absorber flying device 301 has a light absorber carrier 40 and a beam scanning means 60 in addition to the means of the light absorber flying device 300 shown in FIG. 5A. The light absorbing material flying device 301 scans the optical vortex laser beam 12 generated by the light absorbing material flying means 1 in a direction orthogonal to the irradiation direction of the light vortex laser beam 12 by the beam scanning means 60. As a result, the light-absorbing material flying device 301 irradiates an arbitrary position of the light-absorbing material 20 supported by the flat plate-shaped light-absorbing material carrier 40, and attaches the flying light-absorbing material 20 to the adhered object 30. be able to.

ビーム走査手段60は、光渦レーザビーム12の光路における光吸収材飛翔手段1の下流に配置され、反射鏡61を有している。
反射鏡61は、図示しない反射鏡駆動手段により図5B中矢印Sで示す走査方向に可動し、光渦レーザビーム12を光吸収材20の任意の位置に反射する。
なお、ビーム走査手段60は、例えば、光吸収材飛翔手段1自体を移動させる、光吸収材飛翔手段1を回動させて光渦レーザビーム12の照射方向を変化させる。あるいは、ビーム走査手段60は、反射鏡61としてポリゴンミラーを用いたりすることにより、任意の位置に光渦レーザビーム12を走査させるようにしてもよい。
The beam scanning means 60 is arranged downstream of the light absorber flying means 1 in the optical path of the optical vortex laser beam 12 and has a reflecting mirror 61.
The reflector 61 is movable in the scanning direction indicated by the arrow S in FIG. 5B by a reflector driving means (not shown), and reflects the optical vortex laser beam 12 at an arbitrary position of the light absorber 20.
The beam scanning means 60 changes the irradiation direction of the optical vortex laser beam 12 by rotating the light absorbing material flying means 1 that moves the light absorbing material flying means 1 itself, for example. Alternatively, the beam scanning means 60 may scan the optical vortex laser beam 12 at an arbitrary position by using a polygon mirror as the reflecting mirror 61.

光吸収材担持体40は、光渦レーザビーム12の光路におけるビーム走査手段60の下流に配置され、例えば、光吸収材20が高粘度の液体である場合、光吸収材20が塗布されて固定する目的で用いられる。この光吸収材担持体40は、光を透過可能であって、光吸収材20を表面に担持し、裏面から光渦レーザビーム12により光吸収材20が照射される。
また、光吸収材20を光吸収材担持体40に担持される段階で、層を形成した光吸収材20の平均厚みが一定となるように制御することにより、光吸収材20の飛翔量を安定させることができる。
なお、光吸収材飛翔手段1と、ビーム走査手段60とを合わせたものを光渦レーザビーム照射ユニット100と称する。
The light absorber carrier 40 is arranged downstream of the beam scanning means 60 in the optical path of the optical vortex laser beam 12. For example, when the light absorber 20 is a highly viscous liquid, the light absorber 20 is applied and fixed. It is used for the purpose of The light absorber carrier 40 is capable of transmitting light, supports the light absorber 20 on the front surface, and is irradiated with the light absorber 20 from the back surface by the optical vortex laser beam 12.
Further, by controlling the average thickness of the light absorbing material 20 forming the layer to be constant at the stage where the light absorbing material 20 is supported on the light absorbing material carrier 40, the flying amount of the light absorbing material 20 can be reduced. Can be stabilized.
The combination of the light absorber flying means 1 and the beam scanning means 60 is referred to as an optical vortex laser beam irradiation unit 100.

図6Aは、光吸収材供給手段及び被付着物搬送手段を付加した図5Bに示す光吸収材飛翔装置の一例を示す説明図である。
図6Aにおいて、光吸収材飛翔装置302は、図5Bに示した光吸収材飛翔装置301の各手段などに加え、光吸収材供給手段50と、被付着物搬送手段70とを有しており、平板状の光吸収材担持体40を円筒状の光吸収材担持ローラ41に変更したものである。また、光吸収材担持ローラ41の内側には、光渦レーザビーム照射ユニット100が配置されており、光吸収材担持ローラ41が外周に担持する被付着物30に光渦レーザビーム12を照射する。
FIG. 6A is an explanatory diagram showing an example of the light absorber flying device shown in FIG. 5B to which the light absorber supplying means and the adherend transporting means are added.
In FIG. 6A, the light absorber flying device 302 has a light absorber supplying means 50 and an adherend transporting means 70 in addition to the means of the light absorber flying device 301 shown in FIG. 5B. The flat plate-shaped light-absorbing material carrier 40 is changed to a cylindrical light-absorbing material-supporting roller 41. Further, a light vortex laser beam irradiation unit 100 is arranged inside the light absorber-supporting roller 41, and the light vortex laser beam 12 irradiates the adhered object 30 carried on the outer periphery of the light-absorbing material-supporting roller 41. ..

光吸収材供給手段50は、貯蔵槽51と、供給ローラ52と、規制ブレード53とを有している。
貯蔵槽51は、供給ローラ52の下方の近傍に配置され、光吸収材10を貯蔵する。
供給ローラ52は、光吸収材担持ローラ41と当接するように配置され、貯蔵槽51の光吸収材10に一部が浸漬されている。供給ローラ52は、図示しない回転駆動手段により、又は光吸収材担持ローラ41の回転に従動して図6A中矢印R2で示す回転方向に回転しながら光吸収材10を表面に付着させる。付着した光吸収材10は、規制ブレード53により平均厚みを均一にされ、光吸収材担持ローラ41に転移することにより層として供給される。光吸収材担持ローラ41の表面に供給された光吸収材10は、光吸収材担持ローラ41が回転することにより、光渦レーザビーム12が照射される位置に連続的に供給される。
規制ブレード53は、図中矢印R2で示す回転方向における光吸収材担持ローラ41の上流側に配置され、供給ローラ52が表面に付着させた光吸収材10を規制し、光吸収材担持ローラ41に供給する光吸収材10の平均厚みを均一にする。
The light absorber supply means 50 includes a storage tank 51, a supply roller 52, and a regulation blade 53.
The storage tank 51 is arranged in the vicinity below the supply roller 52 and stores the light absorber 10.
The supply roller 52 is arranged so as to be in contact with the light absorber supporting roller 41, and a part of the supply roller 52 is immersed in the light absorber 10 of the storage tank 51. The supply roller 52 adheres the light absorber 10 to the surface while rotating in the rotation direction indicated by the arrow R2 in FIG. 6A by a rotation driving means (not shown) or driven by the rotation of the light absorber supporting roller 41. The attached light absorber 10 has an average thickness made uniform by the regulation blade 53, and is supplied as a layer by being transferred to the light absorber-supporting roller 41. The light absorber 10 supplied to the surface of the light absorber-supporting roller 41 is continuously supplied to the position where the optical vortex laser beam 12 is irradiated by the rotation of the light-absorbing material-supporting roller 41.
The regulation blade 53 is arranged on the upstream side of the light absorber-supporting roller 41 in the rotation direction indicated by the arrow R2 in the drawing, regulates the light-absorbing material 10 adhered to the surface by the supply roller 52, and regulates the light-absorbing material-supporting roller 41. The average thickness of the light absorber 10 supplied to the light absorber 10 is made uniform.

被付着物搬送手段70は、光吸収材担持ローラ41と搬送する被付着物30が接触しないように光吸収材担持ローラ41の近傍に配置され、被付着物搬送ローラ71と、被付着物搬送ローラ71に張架された被付着物搬送ベルト72とを有している。この被付着物搬送手段70は、図示しない回転駆動手段により被付着物搬送ローラ71を回転させ、被付着物搬送ベルト72により被付着物30を図6A中矢印Cで示す搬送方向に搬送する。
このとき、光渦レーザビーム照射ユニット100は、画像情報に従って光吸収材担持ローラ41の内側より光渦レーザビーム12を照射し、被付着物30に光吸収材20を付着させる。被付着物30を被付着物搬送ベルト72により移動させながら、このような光吸収材20を被付着物30に付着させる付着動作を行うことにより、被付着物30に2次元の画像を形成することができる。
The adherent transporting means 70 is arranged in the vicinity of the light absorber supporting roller 41 so that the adhered matter 30 to be transported does not come into contact with the light absorbing material supporting roller 41, and the adhered matter transporting roller 71 and the adhered matter are conveyed. It has an adherend transport belt 72 stretched on a roller 71. The adhered object transporting means 70 rotates the adhered object transport roller 71 by a rotation driving means (not shown), and transports the adhered object 30 by the adhered object transport belt 72 in the transport direction indicated by the arrow C in FIG. 6A.
At this time, the optical vortex laser beam irradiation unit 100 irradiates the optical vortex laser beam 12 from the inside of the light absorber supporting roller 41 according to the image information, and attaches the light absorber 20 to the adhered object 30. A two-dimensional image is formed on the adhered object 30 by performing such an adhering operation of adhering the light absorber 20 to the adhered object 30 while moving the adhered object 30 by the adhered object transport belt 72. be able to.

なお、光吸収材担持ローラ41の表面に担持されたが飛翔させなかった光吸収材20は、光吸収材担持ローラ41が回転し、供給ローラ52との当接により溜まっていき、やがて貯蔵槽51に落下して回収される。また、光吸収材20の回収方法としては、それに限られることなく、光吸収材担持ローラ41の表面の光吸収材20を掻き取るスクレーパなどを設けてもよい。 The light-absorbing material 20 supported on the surface of the light-absorbing material-supporting roller 41 but not flying is accumulated by the contact between the light-absorbing material-supporting roller 41 and the supply roller 52, and eventually the storage tank. It falls to 51 and is collected. Further, the method for recovering the light absorbing material 20 is not limited to this, and a scraper or the like for scraping the light absorbing material 20 on the surface of the light absorbing material supporting roller 41 may be provided.

図6Bは、光吸収材供給手段及び被付着物搬送手段を付加した図5Bに示す光吸収材飛翔装置の他の一例を示す説明図である。
図6Bにおいて、光吸収材飛翔装置303は、図6Aで示した光吸収材飛翔装置302における円筒状の光吸収材担持ローラ41を、軸方向に沿って2分割した光吸収材担持部42とし、光吸収材飛翔装置302の配置を変更したものである。
FIG. 6B is an explanatory diagram showing another example of the light absorber flying device shown in FIG. 5B to which the light absorber supplying means and the adherend transporting means are added.
In FIG. 6B, the light absorber flying device 303 is a light absorber supporting portion 42 in which the cylindrical light absorber supporting roller 41 in the light absorber flying device 302 shown in FIG. 6A is divided into two along the axial direction. , The arrangement of the light absorber flying device 302 is changed.

光吸収材担持部42は、円筒状の一部の面となっており、かつ円筒中心線の対向側には面が無い形状である。このように対向面がない担持体とすることにより、光渦レーザビーム照射ユニット100を円筒状の光吸収材担持ローラ41に設けることなく、光渦レーザビーム12の光路が確保しやすくなるため、装置を単純化することができる。 The light absorber supporting portion 42 has a shape that is a partial surface of a cylinder and has no surface on the opposite side of the center line of the cylinder. By using a carrier having no facing surface in this way, the optical path of the optical vortex laser beam 12 can be easily secured without providing the optical vortex laser beam irradiation unit 100 on the cylindrical light absorber supporting roller 41. The device can be simplified.

図6Cは、光吸収材供給手段及び被付着物搬送手段を付加した図5Bに示す光吸収材飛翔装置の他の一例を示す説明図である。
図6Cにおいて、光吸収材飛翔装置304は、図6Aで示した光吸収材飛翔装置302における規制ブレード53の位置を変更したものである。この光吸収材飛翔装置304は、特に光吸収材20が粉体の場合に好適に用いられる。
FIG. 6C is an explanatory diagram showing another example of the light absorber flying device shown in FIG. 5B to which the light absorber supplying means and the adherend transporting means are added.
In FIG. 6C, the light absorber flight device 304 is a modification of the position of the regulation blade 53 in the light absorber flight device 302 shown in FIG. 6A. This light absorber flight device 304 is particularly preferably used when the light absorber 20 is a powder.

規制ブレード53は、光吸収材供給手段50から光吸収材担持ローラ41に供給された光吸収材20の担持量を光吸収材担持ローラ41の近傍に配置された規制ブレード53で規制する。この規制ブレード53の配置は、例えば、一般的な電子写真1成分現像機の現像ローラにトナーを供給する手段における規制ブレードの配置と同様である。
このように、光吸収材20が粉体である場合、被付着物30の表面に付着した光吸収材20を加圧又は加熱などの処理を施して被付着物30に定着させるようにしてもよい。
The regulation blade 53 regulates the amount of the light absorber 20 supplied from the light absorber supply means 50 to the light absorber-supporting roller 41 by the regulation blade 53 arranged in the vicinity of the light-absorbent material-supporting roller 41. The arrangement of the regulation blade 53 is the same as the arrangement of the regulation blade in the means for supplying toner to the developing roller of a general electrophotographic one-component developer, for example.
As described above, when the light absorber 20 is a powder, the light absorber 20 adhering to the surface of the adherend 30 may be subjected to a treatment such as pressurization or heating to be fixed to the adherent 30. good.

図7Aは、定着手段を付加した図6Aに示す光吸収材飛翔装置の一例を示す説明図である。
図7Aにおいて、光吸収材飛翔装置305は、図6Aに示した光吸収材飛翔装置302の各手段などに加え、定着手段80を有しており、被付着物30に付着させた光吸収材20を定着させて平滑にするようにしている。なお、被付着物搬送手段70の位置は、図6Aでは光吸収材担持ローラ41の側面としたが、図7Aでは説明の便宜上、光吸収材担持ローラ41の上方とした。
FIG. 7A is an explanatory diagram showing an example of the light absorber flying device shown in FIG. 6A to which the fixing means is added.
In FIG. 7A, the light absorber flying device 305 has fixing means 80 in addition to the means of the light absorber flying device 302 shown in FIG. 6A, and the light absorber attached to the adhered object 30. 20 is fixed and smoothed. The position of the adherend transporting means 70 is the side surface of the light absorber-supporting roller 41 in FIG. 6A, but is above the light-absorbent material-supporting roller 41 in FIG. 7A for convenience of explanation.

定着手段80は、加圧方式の定着手段であって、被付着物30の図7A中矢印Cで示す搬送方向において光吸収材担持ローラ41の下流側に配置され、加圧ローラ83と、対向ローラ84とを有している。この定着手段80は、光吸収材20が付着した被付着物30を、挟持しながら搬送することにより加圧して定着させる。 The fixing means 80 is a pressure-type fixing means, and is arranged on the downstream side of the light absorber-supporting roller 41 in the transport direction indicated by the arrow C in FIG. 7A of the adherend 30, and faces the pressure roller 83. It has a roller 84 and. The fixing means 80 pressurizes and fixes the adhered object 30 to which the light absorber 20 is attached by transporting it while sandwiching it.

加圧ローラ83は、対向ローラ84に向かって付勢されており、表面が被付着物30と接触し、対向ローラ84とにより被付着物30を挟持しながら加圧する。
対向ローラ84は、加圧ローラ83と当接する位置に配置され、被付着物30を加圧ローラ83とにより被付着物搬送ベルト72を介して挟持する。
The pressurizing roller 83 is urged toward the opposing roller 84, and the surface of the pressurizing roller 83 comes into contact with the adhered object 30 and pressurizes while sandwiching the adhered object 30 with the opposing roller 84.
The facing roller 84 is arranged at a position where it comes into contact with the pressure roller 83, and the adhered object 30 is sandwiched by the pressure roller 83 via the adhered object transport belt 72.

例えば、光吸収材飛翔装置305を画像形成装置とし、1,000mPa・s以上である非常に高粘度の光吸収材20を用いると、光吸収材20の被付着物30への浸透又は濡れが遅くなりやすい。そして、光吸収材20がそのままの状態で乾燥してしまうと、画像の表面粗さが粗くなり、画像の光沢が低下してしまう場合がある。このような場合、定着手段80は、光吸収材20が付着した被付着物30を加圧ローラ83で加圧し、光吸収材20を被付着物30に押し込む、あるいは光吸収材20を潰すことができるため、光吸収材20が付着した被付着物30の表面粗さを小さくできる。 For example, when the light absorber flight device 305 is used as an image forming device and a light absorber 20 having a very high viscosity of 1,000 mPa · s or more is used, the light absorber 20 permeates or gets wet with the adherend 30. It tends to be late. If the light absorber 20 is dried as it is, the surface roughness of the image may become rough and the gloss of the image may decrease. In such a case, the fixing means 80 pressurizes the adhered object 30 to which the light absorbing material 20 is attached by the pressure roller 83, and pushes the light absorbing material 20 into the adhered object 30 or crushes the light absorbing material 20. Therefore, the surface roughness of the adherend 30 to which the light absorber 20 is attached can be reduced.

図7Bは、定着手段を付加した図6Aに示す光吸収材飛翔装置の他の一例を示す説明図である。
図7Bにおいて、光吸収材飛翔装置306は、図7Aで示した光吸収材飛翔装置305における加圧方式の定着手段80を加熱加圧方式の定着手段81に変更したものである。
定着手段81は、被付着物30の図7B中矢印Cで示す搬送方向において光吸収材担持ローラ41の下流側に配置され、加熱加圧ローラ85と、定着ベルト86と、従動ローラ87と、ハロゲンランプ88と、対向ローラ84とを有している。この定着手段81は、光吸収材20が付着した被付着物30を、挟持しながら加熱及び加圧して定着させることから、例えば、電子写真用トナー、粉体塗料などの粉体を光吸収材20として用いた場合に用いられる。他の場合としては、定着手段81は、溶融が必要な材料を分散した分散液の光吸収材20として用いた場合で、加圧のみでは狙いの画像を得られないときに用いられる。
FIG. 7B is an explanatory diagram showing another example of the light absorber flying device shown in FIG. 6A to which the fixing means is added.
In FIG. 7B, the light absorber flying device 306 is obtained by changing the pressurizing type fixing means 80 in the light absorbing material flying device 305 shown in FIG. 7A to a heating and pressing type fixing means 81.
The fixing means 81 is arranged on the downstream side of the light absorbing material supporting roller 41 in the transport direction indicated by the arrow C in FIG. 7B of the adherend 30, and includes a heating and pressurizing roller 85, a fixing belt 86, a driven roller 87, and the like. It has a halogen lamp 88 and an opposed roller 84. Since the fixing means 81 heats and pressurizes the adhered object 30 to which the light absorbing material 20 is attached to fix it, for example, a powder such as an electrophotographic toner or a powder coating material is used as a light absorbing material. It is used when used as 20. In another case, the fixing means 81 is used when the material requiring melting is used as the light absorber 20 of the dispersion liquid in which the material needs to be melted, and the target image cannot be obtained only by pressurization.

加熱加圧ローラ85は、対向ローラ84に向かって付勢されており、定着ベルト86を介して、被付着物30を対向ローラ84と挟持しながら加熱及び加圧する。
定着ベルト86は、無端のベルト状であり、加熱加圧ローラ85及び従動ローラ87に張架され、表面が被付着物30と接触する。
従動ローラ87は、加熱加圧ローラ85の下方に配置され、加熱加圧ローラ85の回転に従って従動する。
ハロゲンランプ88は、加熱加圧ローラ85の内部に配置され、被付着物30に光吸収材20を定着させるための熱を発生させる。
対向ローラ84は、定着ベルト86と当接する位置に配置され、被付着物30を加圧ローラ83とにより被付着物搬送ベルト72を介して挟持する。
The heating and pressurizing roller 85 is urged toward the facing roller 84, and heats and pressurizes the adherend 30 while sandwiching the adhered object 30 with the facing roller 84 via the fixing belt 86.
The fixing belt 86 has an endless belt shape, is stretched on the heating and pressurizing roller 85 and the driven roller 87, and the surface of the fixing belt 86 comes into contact with the adhered object 30.
The driven roller 87 is arranged below the heating and pressurizing roller 85, and is driven according to the rotation of the heating and pressurizing roller 85.
The halogen lamp 88 is arranged inside the heating and pressurizing roller 85, and generates heat for fixing the light absorber 20 to the adherend 30.
The facing roller 84 is arranged at a position where it comes into contact with the fixing belt 86, and the adhered object 30 is sandwiched by the pressure roller 83 via the adhered object transport belt 72.

図7Cは、定着手段を付加した図6Aに示す光吸収材飛翔装置の他の一例を示す説明図である。
図7Cにおいて、光吸収材飛翔装置307は、図7Aで示した光吸収材飛翔装置305における加圧方式の定着手段80をUV照射方式の定着手段82に変更したものである。
定着手段82は、被付着物30の図7C中矢印Cで示す搬送方向において光吸収材担持ローラ41の下流側に配置され、UVランプ89を有している。この定着手段81は、光吸収材20として紫外線硬化性材料を用いた場合に使用され、UVランプ89によりUVを照射して被付着物30に定着させる。
FIG. 7C is an explanatory diagram showing another example of the light absorber flying device shown in FIG. 6A to which the fixing means is added.
In FIG. 7C, the light absorber flying device 307 is obtained by changing the pressurizing type fixing means 80 in the light absorbing material flying device 305 shown in FIG. 7A to the UV irradiation type fixing means 82.
The fixing means 82 is arranged on the downstream side of the light absorber-supporting roller 41 in the transport direction indicated by the arrow C in FIG. 7C of the adherend 30, and has a UV lamp 89. This fixing means 81 is used when an ultraviolet curable material is used as the light absorber 20, and is fixed to the adherend 30 by irradiating UV with a UV lamp 89.

図8Aは、本発明の画像形成装置の一例を示す説明図である。
図8Aにおいて、画像形成装置200は、図7Bに示した光吸収材飛翔装置306の各手段などに加え、光吸収体飛翔ユニット120を3つ有しており、光吸収材20を着色剤21に変更したものである。
また、光吸収体飛翔ユニット120は、光吸収材供給手段50と、光吸収材飛翔手段1と、ビーム走査手段60と、光吸収材担持ローラ41と、光吸収材20とにより構成される。
FIG. 8A is an explanatory diagram showing an example of the image forming apparatus of the present invention.
In FIG. 8A, the image forming apparatus 200 has three light absorber flying units 120 in addition to the means of the light absorber flying device 306 shown in FIG. 7B, and the light absorber 20 is used as a colorant 21. It was changed to.
Further, the light absorber flying unit 120 is composed of a light absorber supplying means 50, a light absorber flying means 1, a beam scanning means 60, a light absorber supporting roller 41, and a light absorber 20.

光吸収体飛翔ユニット120Y、M、C、Kは、それぞれプロセスカラーであるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色のトナーを着色剤21として貯蔵している。
これにより、記録媒体31上に各色の画像を順次形成し、カラー画像を得るカラープロセスに適用することができる。
The light absorber flight units 120Y, M, C, and K store the four process colors, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), as the colorant 21. ing.
As a result, images of each color are sequentially formed on the recording medium 31, and can be applied to a color process for obtaining a color image.

図8Bは、本発明の画像形成装置の他の一例を示す説明図である。
図8Bにおいて、画像形成装置201は、図8Aに示した画像形成装置200の各手段などに加え、中間転写手段90を有している。
FIG. 8B is an explanatory diagram showing another example of the image forming apparatus of the present invention.
In FIG. 8B, the image forming apparatus 201 has an intermediate transfer means 90 in addition to the means of the image forming apparatus 200 shown in FIG. 8A.

中間転写手段90は、中間転写体91と、中間転写体駆動ローラ92と、中間転写体従動ローラ93とを有している。
中間転写体91は、例えば、無端状のベルトであり、4つの光吸収体飛翔ユニット120の上方に配置され、中間転写体駆動ローラ92と、中間転写体従動ローラ93とにより張架されている。
中間転写体駆動ローラ92は、図示しない回転駆動手段により図8B中矢印R2で示す回転方向に回転し、中間転写体91を回転させる。
中間転写体従動ローラ93は、中間転写体駆動ローラ92の回転に従って従動する。
このように、まず中間転写体91に画像を形成し、これを所望の記録媒体31に転写するようにしてもよい。この画像形成装置201においても、画像形成装置200と同様に高画質のカラー画像を得ることができる。また、中間転写体91に形成した画像を記録媒体31に転写する際に中間転写体駆動ローラ92により押圧するので、画像形成装置200と同様に、着色剤21を付着させた記録媒体31の表面粗さを小さくすることができる。
The intermediate transfer means 90 includes an intermediate transfer body 91, an intermediate transfer body driving roller 92, and an intermediate transfer body driven roller 93.
The intermediate transfer body 91 is, for example, an endless belt, which is arranged above the four light absorber flight units 120 and is stretched by the intermediate transfer body driving roller 92 and the intermediate transfer body driven roller 93. ..
The intermediate transfer body drive roller 92 is rotated in the rotation direction indicated by the arrow R2 in FIG. 8B by a rotation drive means (not shown) to rotate the intermediate transfer body 91.
The intermediate transfer body driven roller 93 is driven according to the rotation of the intermediate transfer body driving roller 92.
In this way, an image may be first formed on the intermediate transfer body 91 and then transferred to a desired recording medium 31. The image forming apparatus 201 can also obtain a high-quality color image as in the image forming apparatus 200. Further, since the image formed on the intermediate transfer body 91 is pressed by the intermediate transfer body drive roller 92 when transferred to the recording medium 31, the surface of the recording medium 31 to which the colorant 21 is attached is pressed by the intermediate transfer body drive roller 92. The roughness can be reduced.

図9は、本発明の立体造形物の製造装置の一例を示す説明図である。
図9において、立体造形物の製造装置500は、造形物支持基板122と、ステージ123と、立体造形ヘッドユニット130とを有している。この立体造形物の製造装置500は、付着させた立体造形剤22を硬化しながら積層して立体造形物124を製造する。
立体造形ヘッドユニット130は、立体造形物の製造装置500の上部に配置され、図示しない駆動手段により図中矢印Lで示す方向に走査することができる。この立体造形ヘッドユニット130は、光吸収体飛翔ユニット120と、紫外線照射器121とを有している。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention.
In FIG. 9, the three-dimensional model manufacturing apparatus 500 includes a model support substrate 122, a stage 123, and a three-dimensional model head unit 130. The three-dimensional model manufacturing apparatus 500 manufactures the three-dimensional model 124 by laminating the attached three-dimensional model 22 while curing it.
The three-dimensional modeling head unit 130 is arranged above the three-dimensional modeling object manufacturing apparatus 500, and can be scanned in the direction indicated by the arrow L in the figure by a driving means (not shown). The three-dimensional modeling head unit 130 has a light absorber flight unit 120 and an ultraviolet irradiator 121.

光吸収体飛翔ユニット120は、立体造形ヘッドユニット130の中央に配置され、下方に光吸収体20を飛翔させ、造形物支持基板122又はすでに硬化させた光吸収体20に付着させる。
紫外線照射器121は、光吸収体飛翔ユニット120の両側面に配置され、光吸収体飛翔ユニット120が飛翔させた光吸収体20に紫外線を照射して硬化させる。
造形物支持基板122は、立体造形物の製造装置500の下部に配置され、立体造形ヘッドユニット130が立体造形剤22の層を形成する際の基板となる。
ステージ123は、造形物支持基板122の下方に配置され、図示しない駆動手段により造形物支持基板122を図中垂直方向に移動させることができる。また、このステージ123は、図中矢印Hで示す方向に移動させることができ、立体造形ヘッドユニット130と立体造形物124との間隙を調整することができる。
The light absorber flight unit 120 is arranged in the center of the three-dimensional modeling head unit 130, and the light absorber 20 is flown downward and attached to the modeled object support substrate 122 or the already cured light absorber 20.
The ultraviolet irradiator 121 is arranged on both side surfaces of the light absorber flying unit 120, and irradiates the light absorber 20 that the light absorber flying unit 120 has flown with ultraviolet rays to cure it.
The modeled object support substrate 122 is arranged in the lower part of the three-dimensional object manufacturing apparatus 500, and serves as a substrate when the three-dimensional modeling head unit 130 forms a layer of the three-dimensional modeling agent 22.
The stage 123 is arranged below the modeled object support substrate 122, and the modeled object support substrate 122 can be moved in the vertical direction in the drawing by a driving means (not shown). Further, the stage 123 can be moved in the direction indicated by the arrow H in the drawing, and the gap between the three-dimensional modeling head unit 130 and the three-dimensional modeling object 124 can be adjusted.

なお、光吸収材飛翔装置、画像形成装置及び立体造形物の製造装置においては、被付着物、記録媒体及び造形物支持基板を搬送又は移動させる例を示したが、これに限らず、被付着物などを静止させて光吸収材飛翔ユニットなどを移動させてもよい。あるいは、被付着物などと光吸収材飛翔ユニットなどの両者を移動させてもよい。
また、被記録媒体の全面の画像を同時に形成する場合などでは、少なくとも記録時には両者が静止しレーザのみ動作してもよい。
In the light absorber flying device, the image forming device, and the three-dimensional model manufacturing device, an example of transporting or moving an adherend, a recording medium, and a model support substrate is shown, but the subject is not limited to this. The kimono or the like may be stationary and the light absorber flying unit or the like may be moved. Alternatively, both the adherend and the like and the light absorber flight unit and the like may be moved.
Further, in the case where an image of the entire surface of the recording medium is formed at the same time, both may be stationary and only the laser may be operated at least at the time of recording.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
以下では、図5Bに示したような光吸収材飛翔手段を構成し、パルス発振させた光渦レーザビームを光吸収材としての導電性ペースト又はAu蒸着膜に照射して、被付着物に10mmのラインパターンを形成するように付着させた具体的な実施例について説明する。
Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
In the following, a light absorber flying means as shown in FIG. 5B is configured, and a pulse-oscillated optical vortex laser beam is applied to a conductive paste as a light absorber or an Au thin-film film to irradiate an adherend with 10 mm. A specific embodiment attached so as to form a line pattern of the above will be described.

(実施例1)
<光吸収材担持体、光吸収材及び被付着物>
光吸収材担持体としてのスライドガラス(松浪硝子工業社製、マイクロスライドガラスS7213;532nm波長光の透過率が99%)上に、光吸収材として導電性ペースト(太陽インキ製造株式会社製、ELEPASTE AF4820;体積抵抗率5×10−5Ω・cm、14.5Pa・s)を表面に塗布して、平均厚み5μmとした膜を形成した。このとき、層状の光吸収材における532nm波長光の透過率が1%であった。次に、光吸収材を塗布した表面を被付着物と対向させ、光吸収材の裏面から光渦レーザビームを垂直に照射できるように光吸収材担持体を設置した。
被付着物としては、PETフィルム(東レ株式会社製、平均厚み:100μm)を用い、被付着物と光吸収材との間隙を1.5mmとした。
(Example 1)
<Light absorber carrier, light absorber and adherend>
On a slide glass as a light absorber carrier (Matsunami Glass Ind. Co., Ltd., micro slide glass S7213; 532 nm wavelength light transmittance is 99%), as a light absorber, a conductive paste (manufactured by Taiyo Ink Mfg. Co., Ltd., ELEPASTE) AF4820; volumetric resistance of 5 × 10-5 Ω · cm, 14.5 Pa · s) was applied to the surface to form a film having an average thickness of 5 μm. At this time, the transmittance of the 532 nm wavelength light in the layered light absorber was 1%. Next, the surface coated with the light absorber was opposed to the adherend, and the light absorber carrier was installed so that the optical vortex laser beam could be vertically irradiated from the back surface of the light absorber.
A PET film (manufactured by Toray Industries, Inc., average thickness: 100 μm) was used as the adherend, and the gap between the adherend and the light absorber was 1.5 mm.

<光吸収材飛翔手段>
光吸収材飛翔手段は、レーザ光源と、ビーム径変更部材と、ビーム波長変更素子と、光渦変換部としての螺旋位相板と、波長変換部としての1/4波長板とを有する。
レーザ光源としては、千葉大学大学院融合科学研究科尾松研究室において自作したレーザ光源(YAG)を用いた。このレーザ光源を用いて、発生させたレーザビームにおける波長を1,064nm、ビーム径を1.25mm×1.23mm、パルス幅を2ナノ秒、パルス周波数を20Hzとした1パルスのレーザビームを発生させた。発生させた1パルスのレーザビームを、ビーム径変更部材としての集光レンズ(シグマ光機社製、YAGレーザ集光レンズ)に照射して、光吸収材に照射させたときのビーム径を100μm×100μmとなるようにした。次に、ビーム径変更部材を経たレーザビームを、螺旋位相板(ルミネックス社製、Voltexフェイズプレート)に通過させて光渦レーザビームに変換させた。次に、螺旋位相板により変換させた光渦レーザビームを、螺旋位相板の下流に配置されている1/4波長板(QWP;株式会社光学技研製)に通過させた。このとき、式(1)で表されるトータルの回転モーメントJが0となるように、螺旋位相板と1/4波長板の光学軸を−45°に設定した。次に、1/4波長板を通過させた光渦レーザビームをスキャンしながら、スライドガラスに担持させた導電性ペーストに照射して導電性ペーストを飛翔させ、PETフィルム上に10mmのラインパターンを形成した。なお、1/4波長板を通過させた光渦レーザビームを導電性ペーストに照射させたときのレーザ出力を0.5mJとした。そして、PETフィルム上に10mmのラインパターンを形成した導電性ペーストを、定温乾燥機(DS−401;ヤマト科学株式会社)を用いて100℃で30分間熱硬化させた。なお、光吸収材の種類及び膜厚、並びに、光渦レーザビームに関する主な条件を表1に示した。
<Means of flying light absorber>
The light absorber flying means includes a laser light source, a beam diameter changing member, a beam wavelength changing element, a spiral phase plate as an optical vortex conversion unit, and a 1/4 wave plate as a wavelength conversion unit.
As the laser light source, a laser light source (YAG) made by myself at the Omatsu Laboratory, Graduate School of Fusion Science, Chiba University was used. Using this laser light source, a one-pulse laser beam with a wavelength of 1,064 nm, a beam diameter of 1.25 mm × 1.23 mm, a pulse width of 2 nanoseconds, and a pulse frequency of 20 Hz is generated. I let you. The generated 1-pulse laser beam is applied to a condenser lens (YAG laser condenser lens manufactured by SIGMA KOKI, Inc.) as a beam diameter changing member, and the beam diameter when irradiated to a light absorber is 100 μm. It was set to × 100 μm. Next, the laser beam that passed through the beam diameter changing member was passed through a spiral phase plate (Voltex phase plate manufactured by Luminex Corporation) and converted into an optical vortex laser beam. Next, the optical vortex laser beam converted by the spiral phase plate was passed through a 1/4 wave plate (QWP; manufactured by Kogaku Giken Co., Ltd.) arranged downstream of the spiral phase plate. At this time, the optical axes of the spiral phase plate and the 1/4 wave plate were set to −45 ° so that the total rotational moment J represented by the equation (1) was 0. Next, while scanning the optical vortex laser beam that has passed through the 1/4 wave plate, the conductive paste carried on the slide glass is irradiated to fly the conductive paste, and a 10 mm line pattern is formed on the PET film. Formed. The laser output when the conductive paste was irradiated with the optical vortex laser beam passed through the 1/4 wave plate was set to 0.5 mJ. Then, the conductive paste having a 10 mm line pattern formed on the PET film was heat-cured at 100 ° C. for 30 minutes using a constant temperature dryer (DS-401; Yamato Scientific Co., Ltd.). Table 1 shows the types and film thicknesses of the light absorbers and the main conditions regarding the optical vortex laser beam.

<ラインパターンの形成状態の評価>
熱硬化させた導電性ペーストによるラインパターンの形成状態を、倍率を100倍とした顕微鏡により以下の基準で評価し、結果を表2に示した。なお、本評価が○又は△であれば、実使用上問題ないレベルである。
〔評価基準〕
○:飛散がなく、ラインパターンが形成されている
△:わずかに飛散が確認されるが、ラインパターンが形成されている
×:飛散があり、ラインパターンが形成されていない
<Evaluation of line pattern formation state>
The state of formation of the line pattern by the thermosetting conductive paste was evaluated by a microscope at a magnification of 100 times according to the following criteria, and the results are shown in Table 2. If this evaluation is ○ or Δ, it is a level at which there is no problem in actual use.
〔Evaluation criteria〕
◯: No scattering and line pattern is formed Δ: Slight scattering is confirmed, but line pattern is formed ×: There is scattering and line pattern is not formed

<導電性の評価>
熱硬化させた導電性ペーストによるラインパターンの両端の直流抵抗値Rを抵抗計(RM3542A;日置電機株式会社)用いて、10V印加時の抵抗値を以下の基準で評価し、結果を表2に示した。なお、本評価が○又は△であれば、実使用上問題ないレベルである。
〔評価基準〕
○:1kΩ<R
△:1kΩ≦R<1MΩ
×:1MΩ≦R
<Evaluation of conductivity>
Using a resistance meter (RM3542A; Hioki Electric Co., Ltd.), the DC resistance values R at both ends of the line pattern made of the heat-cured conductive paste were evaluated according to the following criteria, and the results are shown in Table 2. Indicated. If this evaluation is ○ or Δ, it is a level at which there is no problem in actual use.
〔Evaluation criteria〕
◯: 1 kΩ <R
Δ: 1 kΩ ≦ R <1 MΩ
×: 1 MΩ ≦ R

(実施例2)
実施例1において、トータルの回転モーメントJが2となるように螺旋位相板と1/4波長板を設定した以外は、実施例1と同様にして、ラインパターンの形成状態及び導電性を評価した。結果を表2に示した。
(Example 2)
In Example 1, the formation state and conductivity of the line pattern were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the spiral phase plate and the 1/4 wave plate were set so that the total rotational moment J was 2. .. The results are shown in Table 2.

(比較例1)
実施例1において、1/4波長板を取り除く以外は、実施例1と同様にして、ラインパターンの形成状態及び導電性を評価した。結果を表2に示した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the formation state and conductivity of the line pattern were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the 1/4 wave plate was removed. The results are shown in Table 2.

(比較例2)
実施例1において、螺旋位相板及び1/4波長板を取り除くことにより、光渦レーザビームを図1A〜図1Cに示すような一般的なレーザビームにした以外は、実施例1と同様にして、ラインパターンの形成状態及び導電性を評価した。結果を表2に示した。
(Comparative Example 2)
In the first embodiment, the same as in the first embodiment except that the spiral phase plate and the 1/4 wave plate are removed to make the optical vortex laser beam a general laser beam as shown in FIGS. 1A to 1C. , The formation state of the line pattern and the conductivity were evaluated. The results are shown in Table 2.

(実施例3)
実施例1において、スライドガラス上に平均厚み5μmとした膜を形成した導電性ペーストから、スライドガラス上に平均厚み5nmとしたAuを蒸着させたAu蒸着膜に変更した以外は、実施例1と同様にして、ラインパターンの形成状態及び導電性を評価した。結果を表2に示した。
(Example 3)
In Example 1, the conductive paste having a film having an average thickness of 5 μm formed on the slide glass was changed to an Au thin-film film having Au deposited on the slide glass having an average thickness of 5 nm. Similarly, the formation state and conductivity of the line pattern were evaluated. The results are shown in Table 2.

(実施例4)
実施例3において、トータルの回転モーメントJが2となるように螺旋位相板と1/4波長板を設定した以外は、実施例3と同様にして、ラインパターンの形成状態及び導電性を評価した。結果を表2に示した。
(Example 4)
In Example 3, the formation state and conductivity of the line pattern were evaluated in the same manner as in Example 3 except that the spiral phase plate and the 1/4 wave plate were set so that the total rotational moment J was 2. .. The results are shown in Table 2.

(比較例3)
実施例3において、1/4波長板を取り除く以外は、実施例3と同様にして、ラインパターンの形成状態及び導電性を評価した。結果を表2に示した。
(Comparative Example 3)
In Example 3, the formation state and the conductivity of the line pattern were evaluated in the same manner as in Example 3 except that the 1/4 wave plate was removed. The results are shown in Table 2.

(比較例4)
実施例3において、螺旋位相板及び1/4波長板を取り除くことにより、光渦レーザビームを図1A〜図1Cに示すような一般的なレーザビームにした以外は、実施例3と同様にして、ラインパターンの形成状態及び導電性を評価した。結果を表2に示した。
(Comparative Example 4)
In the third embodiment, the same as in the third embodiment except that the spiral phase plate and the quarter wave plate are removed to make the optical vortex laser beam a general laser beam as shown in FIGS. 1A to 1C. , The formation state of the line pattern and the conductivity were evaluated. The results are shown in Table 2.

Figure 0006973097
Figure 0006973097

Figure 0006973097
Figure 0006973097

表2の結果から、実施例1〜4において、光吸収材飛翔装置で飛翔させた導電性ペーストやAu蒸着膜でラインパターンを形成すると、わずかに飛散が確認される程度であり、ラインパターンの導電性も実使用上問題ないレベルであることが確認される。 From the results in Table 2, in Examples 1 to 4, when the line pattern was formed with the conductive paste or the Au-deposited film that was flown by the light absorber flying device, the line pattern was only slightly scattered. It is confirmed that the conductivity is also at a level that does not cause any problem in actual use.

このように、実施例1〜4においては、導電性ペーストやAu蒸着膜を飛翔させ、ラインパターンの形状に被付着物に付着可能であることから、回路基板の製造分野においても十分応用が可能であると考えられる。 As described above, in Examples 1 to 4, since the conductive paste or Au thin-film film can be flown and adhered to the adherend in the shape of the line pattern, it can be sufficiently applied in the field of manufacturing circuit boards. Is considered to be.

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 光を吸収する光吸収材と、
前記光吸収材の光吸収波長に対応する光渦レーザビームを前記光吸収材に照射し、前記光渦レーザビームのエネルギーにより前記光吸収材を飛翔させ、被付着物に付着させる光吸収材飛翔手段と、を有し、
前記光吸収材飛翔手段が、レーザビームを発生するレーザ光源、前記レーザ光源が発生した前記レーザビームを前記光渦レーザビームに変換する光渦変換部、及び前記光渦変換部が変換した前記光渦レーザビームに円偏光を付与する波長変換部を備え、
前記光渦変換部及び前記波長変換部を設定することにより、下記数式(1)で表される、前記円偏光を付与した前記光渦レーザビームにおけるトータルの回転モーメントJL,Sが、|JL,S|≧0となる条件を満たす、
ことを特徴とする光吸収材飛翔装置。

Figure 0006973097
前記式(1)において、εは真空中の誘電率であり、ωは光の角周波数であり、Lはトポロジカルチャージであり、Iは下記数式(2)で表される前記光渦レーザビームの渦次数に対応する軌道角運動量であり、Sは円偏光に対するスピン角運動量であり、rは円筒座標系の動径である。
Figure 0006973097
前記式(2)において、ωは光のビームウエストサイズである。
<2> 前記光吸収材飛翔手段が、前記光を透過可能な光吸収材担持体の表面に担持された前記光吸収材に対し、前記光吸収材担持体の裏面から前記光渦レーザビームを照射する前記<1>に記載の光吸収材飛翔装置である。
<3> 前記光吸収材の膜厚が、50nm以上5μm以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載の光吸収材飛翔装置である。
<4> 前記光吸収材が導電性材料である前記<1>から<3>のいずれかに記載の光吸収材飛翔装置である。
<5> 前記導電性材料の体積抵抗率が10Ω・cm以下である前記<4>に記載の光吸収材飛翔装置である。
<6> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の光吸収材飛翔装置を有し、
前記光吸収材が着色剤であることを特徴とする画像形成装置である。
<7> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の光吸収材飛翔装置を有し、
前記光吸収材が立体造形剤であり、
前記光吸収材飛翔手段が、前記立体造形剤を前記被付着物に対して立体的に付着させることを特徴とする立体造形物の製造装置である。
<8> 光を吸収する光吸収材に、前記光吸収材の光吸収波長に対応する光渦レーザビームを照射し、前記光渦レーザビームのエネルギーにより前記光吸収材を飛翔させ、被付着物に付着させる光吸収材飛翔工程を含み、
前記光吸収材飛翔工程が、レーザビームを発生させる発生処理、前記発生処理で発生させた前記レーザビームを前記光渦レーザビームに変換する光渦変換処理、及び前記光渦変換処理で変換した前記光渦レーザビームに円偏光を付与する波長変換処理を備え、
前記光渦変換処理及び前記波長変換処理を設定することにより、下記数式(1)で表される、前記円偏光を付与した前記光渦レーザビームにおけるトータルの回転モーメントJL,Sが、|JL,S|≧0となる条件を満たす、
ことを特徴とする光吸収材飛翔方法である。
Figure 0006973097
前記式(1)において、εは真空中の誘電率であり、ωは光の角周波数であり、Lはトポロジカルチャージであり、Iは下記数式(2)で表される前記光渦レーザビームの渦次数に対応する軌道角運動量であり、Sは前記円偏光に対するスピン角運動量であり、rは円筒座標系の動径である。
式(2)
Figure 0006973097
前記式(2)において、ωは光のビームウエストサイズである。
<9> 前記<8>に記載の光吸収材飛翔方法を含み、
前記光吸収材が着色剤であることを特徴とする画像形成方法である。
<10> 前記<8>に記載の光吸収材飛翔方法を含み、
前記光吸収材が立体造形剤であり、
前記光吸収材飛翔工程が、前記立体造形剤を前記被付着物に対して立体的に付着させる立体造形剤飛翔工程であることを特徴とする立体造形物の製造方法である。 Examples of aspects of the present invention are as follows.
<1> A light absorber that absorbs light and
The optical vortex laser beam corresponding to the light absorption wavelength of the light absorber is irradiated to the light absorber, and the light absorber is made to fly by the energy of the light vortex laser beam, and the light absorber is made to adhere to the adherend. With means,
The light absorber flying means is a laser light source that generates a laser beam, an optical vortex conversion unit that converts the laser beam generated by the laser light source into the optical vortex laser beam, and the light converted by the optical vortex conversion unit. Equipped with a wavelength converter that imparts circular polarization to the vortex laser beam
By setting the optical vortex conversion unit and the wavelength conversion unit, the total rotational moments J L and S in the optical vortex laser beam to which the circularly polarized light is applied, which are represented by the following mathematical formula (1), are | J. The condition that L, S | ≧ 0 is satisfied,
A light absorber flying device characterized by this.
Figure 0006973097
In the equation (1), ε 0 is the permittivity in vacuum, ω is the angular frequency of light, L is the topology culture, and I is the optical vortex laser beam represented by the following equation (2). Is the orbital angular momentum corresponding to the vortex order of, S is the spin angular momentum with respect to circularly polarized light, and r is the driving diameter of the cylindrical coordinate system.
Figure 0006973097
In the above equation (2), ω 0 is the beam waist size of light.
<2> The light absorber flying means transmits the optical vortex laser beam from the back surface of the light absorber carrier to the light absorber supported on the surface of the light absorber carrier capable of transmitting light. The light absorber flying device according to <1> for irradiating.
<3> The light absorber flying device according to any one of <1> to <2>, wherein the film thickness of the light absorber is 50 nm or more and 5 μm or less.
<4> The light absorber flying device according to any one of <1> to <3>, wherein the light absorber is a conductive material.
<5> The volume resistivity of the conductive material is a light absorbing material flying apparatus according to at most 10 3 Ω · cm <4> .
<6> The light absorber flying device according to any one of <1> to <5> is provided.
It is an image forming apparatus characterized in that the light absorber is a colorant.
<7> The light absorber flying device according to any one of <1> to <5> is provided.
The light absorber is a three-dimensional modeling agent.
The light absorbing material flying means is an apparatus for manufacturing a three-dimensional model, characterized in that the three-dimensional modeling agent is three-dimensionally adhered to the object to be adhered.
<8> The light absorber that absorbs light is irradiated with an optical vortex laser beam corresponding to the light absorption wavelength of the light absorber, and the light absorber is made to fly by the energy of the optical vortex laser beam to cause an adhered substance. Including the flight process of the light absorber to be attached to
The light absorber flight step is a generation process for generating a laser beam, an optical vortex conversion process for converting the laser beam generated in the generation process into the optical vortex laser beam, and the optical vortex conversion process for conversion. Equipped with a wavelength conversion process that imparts circular polarization to the optical vortex laser beam
By setting the optical vortex conversion process and the wavelength conversion process, the total rotational moments J L and S in the optical vortex laser beam to which the circularly polarized light is applied, which are represented by the following mathematical formula (1), are | J. The condition that L, S | ≧ 0 is satisfied,
It is a light absorber flight method characterized by this.
Figure 0006973097
In the equation (1), ε 0 is the permittivity in vacuum, ω is the angular frequency of light, L is the topology culture, and I is the optical vortex laser beam represented by the following equation (2). Is the orbital angular momentum corresponding to the vortex order of, S is the spin angular momentum with respect to the circularly polarized light, and r is the driving diameter of the cylindrical coordinate system.
Equation (2)
Figure 0006973097
In the above equation (2), ω 0 is the beam waist size of light.
<9> The method for flying a light absorber according to the above <8> is included.
This is an image forming method characterized in that the light absorber is a colorant.
<10> The method for flying a light absorber according to the above <8> is included.
The light absorber is a three-dimensional modeling agent.
The light absorbing material flying step is a method for manufacturing a three-dimensional model, characterized in that the three-dimensional modeling agent is three-dimensionally adhered to the object to be adhered.

1 光吸収材飛翔手段
2 レーザ光源
3、7 ビーム径変更部材
4 ビーム波長変更部材
5 螺旋位相板(光渦変換部)
6 1/4波長板(波長変換部)
11 レーザビーム
12 光渦レーザビーム
20 光吸収材
21 着色剤
22 立体造形剤
30 被付着物
31 記録媒体
32 基板
40 光吸収材担持体
100 光吸収材飛翔ユニット
110 着色剤飛翔ユニット
120 立体造形剤飛翔ユニット
124 立体造形物
130 立体造形ヘッドユニット
300〜307 光吸収材飛翔装置
400、401 画像形成装置
500 立体造形物の製造装置
1 Light absorber Flying means 2 Laser light source 3, 7 Beam diameter changing member 4 Beam wavelength changing member 5 Spiral phase plate (optical vortex conversion part)
6 1/4 wave plate (wavelength converter)
11 Laser beam 12 Optical vortex Laser beam 20 Light absorber 21 Coloring agent 22 Three-dimensional modeling agent 30 Adhesion 31 Recording medium 32 Substrate 40 Light absorbing material carrier 100 Light absorbing material flying unit 110 Coloring agent flying unit 120 Three-dimensional modeling agent flying Unit 124 3D model 130 3D model head unit 300-307 Light absorber flying device 400, 401 Image forming device 500 3D model manufacturing device

国際公開第2016/136722号パンフレットInternational Publication No. 2016/136722 Pamphlet 特開2009−188361号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-188361

Claims (10)

光を吸収する光吸収材と、
前記光吸収材の光吸収波長に対応する光渦レーザビームを前記光吸収材に照射し、前記光渦レーザビームのエネルギーにより前記光吸収材を飛翔させ、被付着物に付着させる光吸収材飛翔手段と、を有し、
前記光吸収材飛翔手段が、レーザビームを発生するレーザ光源、前記レーザ光源が発生した前記レーザビームを前記光渦レーザビームに変換する光渦変換部、及び前記光渦変換部が変換した前記光渦レーザビームに円偏光を付与する波長変換部を備え、
前記光渦変換部及び前記波長変換部を設定することにより、下記数式(1)で表される、前記光吸収材に照射する前記光渦レーザビームにおけるトータルの回転モーメントJL,Sが、0又は2となる条件を満たす、
ことを特徴とする光吸収材飛翔装置。
Figure 0006973097
前記式(1)において、εは真空中の誘電率であり、ωは光の角周波数であり、Lはトポロジカルチャージであり、Iは下記数式(2)で表される前記光渦レーザビームの渦次数に対応する軌道角運動量であり、Sは円偏光に対するスピン角運動量であり、rは円筒座標系の動径である。
Figure 0006973097
前記式(2)において、ωは光のビームウエストサイズである。
A light absorber that absorbs light and
The optical vortex laser beam corresponding to the light absorption wavelength of the light absorber is irradiated to the light absorber, and the light absorber is made to fly by the energy of the light vortex laser beam, and the light absorber is made to adhere to the adherend. With means,
The light absorber flying means is a laser light source that generates a laser beam, an optical vortex conversion unit that converts the laser beam generated by the laser light source into the optical vortex laser beam, and the light converted by the optical vortex conversion unit. Equipped with a wavelength converter that imparts circular polarization to the vortex laser beam
By setting the optical vortex conversion unit and the wavelength conversion unit, the total rotational moments JL and S in the optical vortex laser beam irradiating the optical vortex laser beam represented by the following mathematical formula (1) are 0. Or satisfy the condition of 2
A light absorber flying device characterized by this.
Figure 0006973097
In the equation (1), ε 0 is the permittivity in vacuum, ω is the angular frequency of light, L is the topology culture, and I is the optical vortex laser beam represented by the following equation (2). Is the orbital angular momentum corresponding to the vortex order of, S is the spin angular momentum with respect to circularly polarized light, and r is the driving diameter of the cylindrical coordinate system.
Figure 0006973097
In the above equation (2), ω 0 is the beam waist size of light.
前記光吸収材飛翔手段が、前記光を透過可能な光吸収材担持体の表面に担持された前記光吸収材に対し、前記光吸収材担持体の裏面から前記光渦レーザビームを照射する請求項1に記載の光吸収材飛翔装置。 A claim that the light absorber flying means irradiates the light absorber supported on the surface of the light absorber carrier capable of transmitting light with the optical vortex laser beam from the back surface of the light absorber carrier. Item 1. The light absorber flying device according to Item 1. 前記光吸収材の膜厚が、50nm以上5μm以下である請求項1から2のいずれかに記載の光吸収材飛翔装置。 The light absorber flying device according to any one of claims 1 to 2, wherein the film thickness of the light absorber is 50 nm or more and 5 μm or less. 前記光吸収材が導電性材料である請求項1から3のいずれかに記載の光吸収材飛翔装置。 The light absorber flying device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light absorber is a conductive material. 前記導電性材料の体積抵抗率が10Ω・cm以下である請求項4に記載の光吸収材飛翔装置。 Light absorbing material flying device according to claim 4 volume resistivity of the conductive material is less than 10 3 Ω · cm. 請求項1から5のいずれかに記載の光吸収材飛翔装置を有し、
前記光吸収材が着色剤であることを特徴とする画像形成装置。
The light absorber flying device according to any one of claims 1 to 5 is provided.
An image forming apparatus characterized in that the light absorber is a colorant.
請求項1から5のいずれかに記載の光吸収材飛翔装置を有し、
前記光吸収材が立体造形剤であり、
前記光吸収材飛翔手段が、前記立体造形剤を前記被付着物に対して立体的に付着させることを特徴とする立体造形物の製造装置。
The light absorber flying device according to any one of claims 1 to 5 is provided.
The light absorber is a three-dimensional modeling agent.
A device for manufacturing a three-dimensional model, wherein the light-absorbing material flying means three-dimensionally attaches the three-dimensional modeling agent to the object to be adhered.
光を吸収する光吸収材に、前記光吸収材の光吸収波長に対応する光渦レーザビームを照射し、前記光渦レーザビームのエネルギーにより前記光吸収材を飛翔させ、被付着物に付着させる光吸収材飛翔工程を含み、
前記光吸収材飛翔工程が、レーザビームを発生させる発生処理、前記発生処理で発生させた前記レーザビームを前記光渦レーザビームに変換する光渦変換処理、及び前記光渦変換処理で変換した前記光渦レーザビームに円偏光を付与する波長変換処理を備え、
前記光渦変換処理及び前記波長変換処理を設定することにより、下記数式(1)で表される、前記円偏光を付与した前記光渦レーザビームにおけるトータルの回転モーメントJL,Sが、0又は2となる条件を満たす、
ことを特徴とする光吸収材飛翔方法。
Figure 0006973097
前記式(1)において、εは真空中の誘電率であり、ωは光の角周波数であり、Lはトポロジカルチャージであり、Iは下記数式(2)で表される前記光渦レーザビームの渦次数に対応する軌道角運動量であり、Sは前記円偏光に対するスピン角運動量であり、rは円筒座標系の動径である。
Figure 0006973097
前記式(2)において、ωは光のビームウエストサイズである。
The light absorber that absorbs light is irradiated with an optical vortex laser beam corresponding to the light absorption wavelength of the light absorber, and the light absorber is made to fly by the energy of the optical vortex laser beam and adheres to an adherend. Including the light absorber flight process
The light absorber flight step is a generation process for generating a laser beam, an optical vortex conversion process for converting the laser beam generated in the generation process into the optical vortex laser beam, and the optical vortex conversion process for conversion. Equipped with a wavelength conversion process that imparts circular polarization to the optical vortex laser beam
By setting the optical vortex conversion process and the wavelength conversion process, the total rotational moment J L, S in the optical vortex laser beam to which the circularly polarized light is applied, which is represented by the following mathematical formula (1), is 0 or Satisfy the condition of 2
A light-absorbing material flight method characterized by this.
Figure 0006973097
In the equation (1), ε 0 is the permittivity in vacuum, ω is the angular frequency of light, L is the topology culture, and I is the optical vortex laser beam represented by the following equation (2). Is the orbital angular momentum corresponding to the vortex order of, S is the spin angular momentum with respect to the circularly polarized light, and r is the driving diameter of the cylindrical coordinate system.
Figure 0006973097
In the above equation (2), ω 0 is the beam waist size of light.
請求項8に記載の光吸収材飛翔方法を含み、
前記光吸収材が着色剤であることを特徴とする画像形成方法。
The method for flying a light absorber according to claim 8 is included.
An image forming method characterized in that the light absorber is a colorant.
請求項8に記載の光吸収材飛翔方法を含み、
前記光吸収材が立体造形剤であり、
前記光吸収材飛翔工程が、前記立体造形剤を前記被付着物に対して立体的に付着させる立体造形剤飛翔工程であることを特徴とする立体造形物の製造方法。
The method for flying a light absorber according to claim 8 is included.
The light absorber is a three-dimensional modeling agent.
A method for manufacturing a three-dimensional model, wherein the light absorbing material flying step is a three-dimensional modeling agent flying step in which the three-dimensional modeling agent is three-dimensionally adhered to the adhered object.
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