(57)【要約】【課題】  画像情報を効果的に隠蔽すると共に、所定の場合に該画像情報を破壊することなく容易に必要な画像情報を取り出すことができる立体画像形成装置及び立体画像形成方法を提供する。【解決手段】  記録媒体Ｓ上に所望の画像層を形成する画像形成手段５Ｙ〜５Ｋと、加熱定着により発泡膨張すると共に、該画像層を隠蔽する熱発泡性トナー層Ｐを形成する熱発泡性トナー層形成手段５Ｐと、離型剤を主たる成分とする離型用トナー層Ｗを形成する離型用トナー層形成手段５Ｗとを備え、画像形成手段５Ｙ〜５Ｋにより記録媒体上に所定の画像層Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを形成した後に、離型用トナー層形成手段５Ｗにより該画像層Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上に離型用トナー層Ｗを形成し、さらに、熱発泡性トナー層形成手段５Ｐにより離型用トナー層Ｗの上に、熱発泡性トナー層Ｐを形成することを特徴とする。【選択図】          図１
2006208543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に所望の画像層を形成する画像形成手段と、
加熱定着により発泡膨張すると共に、該画像層を隠蔽する熱発泡性トナー層を形成する熱発泡性トナー層形成手段と、
離型剤を主たる成分とする離型用トナー層を形成する離型用トナー層形成手段と
を備え、
前記画像形成手段により記録媒体上に所定の画像層を形成した後に、前記離型用トナー層形成手段により該画像層の上に離型用トナー層を形成し、さらに、前記熱発泡性トナー層形成手段により該離型用トナー層の上に、熱発泡性トナー層を形成することを特徴とする立体画像形成装置。
【請求項２】
前記離型用トナー層は、加熱定着状態において、前記熱発泡性トナー層及び前記画像層に対して相溶しないことを特徴とする請求項１に記載の立体画像形成装置。
【請求項３】
前記離型用トナー層中の離型剤の含有量は、２０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の立体画像形成装置。
【請求項４】
前記離型用トナー層は、ワックス自体又はその結着樹脂にワックスを含有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の立体画像形成装置。
【請求項５】
前記ワックスは、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂又はこれらの複合体で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の立体画像形成装置。
【請求項６】
記録媒体上に画像層を形成した後、該画像層の上に離型剤を主たる成分とする離型用トナー層を形成し、さらに、該離型用トナー層の上に熱発泡性トナー層を形成し、加熱定着処理により、該熱発泡性トナー層を発泡膨張させると共に、前記画像層を隠蔽するような立体画像を形成することを特徴とする立体画像の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を適用したプリンターや複写機等の画像形成装置及び画像形成方法に関し、特に熱発泡性トナーを用いて画像情報を隠蔽すると共に、所定の場合に該画像情報を容易に取り出すことができる立体（隆起）画像を形成する立体画像形成装置及び立体画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２０００−１３１８７５号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４３８４号公報
【０００３】
従来、電子写真方式や静電記録方式を適用したプリンターや複写機等の画像形成装置は、白黒やフルカラーの文字や図形、あるいは写真等の画像を、記録用紙等の記録媒体上に平面的に形成し、この記録媒体上に形成された画像を視覚により認識して所望の情報を伝達するために使用されている。
【０００４】
この記録用紙等の記録媒体上に形成される画像は、所定の色の色材を含有する合成樹脂製の微粉末であるトナーを、画像情報に応じて、記録媒体上に溶融・固着させることによって形成されるものであり、記録媒体上にあくまで二次元的、すなわち平面的に形成されるものである。
【０００５】
これに対して、半立体的な画像（隆起画像）は、平面的な視覚情報だけでなく、高低差による陰影や指の触覚などの情報を伝達することができるため、使用用途も多種多様となり非常に有用である。
【０００６】
このような立体的な画像を形成する方法として、例えば、本出願人は、一般の複写機やプリンター等を使用して、立体的なカラー画像を形成し得る新規な画像形成用トナーや、当該画像形成用トナーを用いた画像形成装置等について、既に提案している（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００７】
ここで、特許文献１に開示された先行技術は、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有し、発泡剤がトナー表面に実質的に露出していない立体画像用トナーを用い、記録媒体上に複数色の画像を形成可能な画像形成装置に適用したものである。
【０００８】
また、特許文献２に開示された先行技術は、記録媒体の表面に、熱発泡性トナーからなるトナー画像と、非発泡性フルカラートナーからなるカラーのトナー画像を転写した後、加熱定着処理を施すことによって、熱発泡性トナーを熱発泡させて立体画像を形成すると共に、非発泡性トナーからなるカラーのトナー画像を溶融定着させてカラー立体画像を形成する方法であり、このときのカラートナーと立体画像との画像構造を規定したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の先行技術の場合には、次のような問題点を有していた。
【００１０】
立体（隆起）画像の多様な用途の一つとして、モノクロおよびカラー画像からなる画像の一部もしくは全域を、機密保持あるいは娯楽性のある情報を一時的に隠蔽するために、電子写真方式にて、視覚的に隠蔽性の高い熱発泡性トナーを用いて画像を被覆・隠蔽する場合がある。このような立体画像において、隠蔽した画像を抽出するために指の爪やコイン等でスクラッチ（削り取り）した場合には、熱発泡性トナーの熱溶融着により、必要な隠蔽画像（画像情報）が欠損したり、熱発泡性トナーが機械的に剥離し難いという問題が生じていた。すなわち、このような非発泡性のカラー／モノクロトナー画像と、熱発泡性トナーによる立体（隆起）部との剥離を容易に行うことが困難であるという問題を生じていた。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像情報を効果的に隠蔽すると共に、所定の場合に該画像情報を破壊することなく容易に必要な画像情報を取り出すことができる立体画像形成装置及び立体画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の立体画像形成装置は、記録媒体上に所望の画像層を形成する画像形成手段と、加熱定着により発泡膨張すると共に、該画像層を隠蔽する熱発泡性トナー層を形成する熱発泡性トナー層形成手段と、離型剤を主たる成分とする離型用トナー層を形成する離型用トナー層形成手段とを備え、前記画像形成手段により記録媒体上に所定の画像層を形成した後に、前記離型用トナー層形成手段により該画像層の上に離型用トナー層を形成し、さらに、前記熱発泡性トナー層形成手段により該離型用トナー層の上に、熱発泡性トナー層を形成することを特徴とするものである。
【００１３】
このように構成した本発明の立体画像形成装置においては、画像層を形成する画像形成手段と、該画像層を隠蔽する熱発泡性トナー層を形成する熱発泡性トナー層形成手段と、離型剤を主たる成分とする離型用トナー層を形成する離型用トナー層形成手段とを備え、記録媒体上に所定の画像層を形成した後に、該画像層の上に離型用トナー層を形成し、さらに、該離型用トナー層の上に、熱発泡性トナー層を形成するので、例えば個人情報や機密情報等の所定の画像情報を熱発泡性トナー層により効果的に隠蔽すると共に、画像層と熱発泡性トナー層との間に形成された離型用トナー層により、画像情報を取り出すために熱発泡性トナー層を剥離させる場合、該画像層を破壊することなく、必要な画像情報を容易に抽出することができる立体画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
なお、本明細書中において立体画像とは、発泡剤の熱膨張により高さ（厚さ）方向に隆起した隆起画像をいうものとする。
【００１５】
ここで、前記離型用トナー層は、加熱定着状態において、前記熱発泡性トナー層及び前記画像層に対して相溶しないことが好ましい。また、前記離型用トナー層中の離型剤の含有量は、２０％以上であることが好ましい。
【００１６】
このように構成した場合には、熱発泡性トナー層と画像層とを分離すると共に、所定の場合に熱発泡性トナー層のみを確実に剥離させることができる離型用トナー層を容易に実現することができる。
【００１７】
また、前記離型用トナー層は、ワックス自体又はその結着樹脂にワックスを含有していてもよい。
【００１８】
さらに、前記ワックスは、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂又はこれらの複合体で形成されていてもよい。
【００１９】
本発明に係る立体画像の形成方法は、記録媒体上に画像層を形成した後、該画像層の上に離型剤を主たる成分とする離型用トナー層を形成し、さらに、該離型用トナー層の上に熱発泡性トナー層を形成し、加熱定着処理により、該熱発泡性トナー層を発泡膨張させると共に、前記画像層を隠蔽するような立体画像を形成することを特徴とするものである。
【００２０】
このように構成した本発明の立体画像形成方法によれば、記録媒体上に形成された、例えば、個人情報や機密情報等の画像層を熱発泡性トナー層により、隠蔽すると共に、これらの中間層に離型剤を主たる成分とする離型用トナー層が形成されているので、画像情報を取り出すために熱発泡性トナー層を剥離させる場合、該画像層を破壊することなく、必要な画像情報を容易に抽出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、画像情報を効果的に隠蔽すると共に、所定の場合に該画像情報を破壊することなく容易に画像情報を取り出すことができる立体画像形成装置及び立体画像形成方法を提供することができる。
【００２２】
具体的には、例えば、一般の複写機やプリンター等の画像形成装置を使用して、用紙等の記録媒体上に形成された画像中の機密情報を隠蔽して、かつ、他人に悟られること無く個人情報として容易に確認することが可能となる。
【００２３】
また、スクラッチカードのような、用紙等の記録媒体中に隠されている娯楽性のある（得する）情報を自らの手で開封することができる立体画像を容易に形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
まず、本発明に係る電子写真方式のカラー立体画像形成装置の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【００２６】
図１において、カラー画像を形成可能な立体画像形成装置１０は、例えば、その上部にプラテンカバー２によって押圧された原稿Ａの画像を読み取る原稿読取装置３が配設されている一方、装置本体１０の内部に立体画像形成ユニット５を配設し、この立体画像形成ユニット５の下方には多段のシート供給トレイ７が配設されている。
【００２７】
原稿読取装置３は、プラテンガラス上に載置された原稿を不図示の光源によって照明し、原稿Ａからの反射光像を、不図示のフルレートミラー及びハーフレートミラー及び結像レンズ等を介して、例えばＣＣＤからなる画像読取素子（受光素子）上に走査露光し、この画像読取素子によって原稿Ａの色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００２８】
また、この立体画像形成装置１０は、パーソナルコンピュータ５０に接続されており、例えば、原稿読取装置３によって読み取られた画像情報からユーザーが立体処理等の加工処理を設定指示し、その結果を立体画像形成装置１０に伝送することにより、様々な立体画像の形成が可能となっている。
【００２９】
さらに、この立体画像形成装置１０の上部には、ユーザーインターフェースとして、例えば、不図示の液晶タッチパネルが配設されており、この液晶パネルからも、ユーザーの動作指示が入力できるようになっている。
【００３０】
本実施の形態に係る立体画像形成ユニット５は、例えば電子写真方式を採用したものであって、いわゆるタンデム型のフルカラー立体画像形成ユニットである。具体的には、熱発泡性トナー層形成ユニット５Ｐ、離型用トナー層形成ユニット５Ｗ及び四つの色（本実施の形態ではＹ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））のカラー画像層形成ユニット（５Ｙ〜５Ｋ）を横方向（図中右から左）に配列し、その上方には各立体画像形成ユニット５Ｐ〜５Ｋの配列方向に沿って所定の方向（本例の場合は、図中時計回り方向）に循環搬送される中間転写ベルト２３を配設する一方、さらに、その上方には各立体画像形成ユニット５Ｐ〜５Ｋに対応した発泡剤トナーカートリッジ６Ｐ、離型剤トナーカートリッジ６Ｗ及びカラートナーカートリッジ（６Ｙ〜６Ｋ）が配設されている。
【００３１】
また、各立体画像形成ユニット５は、各成分のトナー像を形成担持する感光体ドラム５２Ｐ〜５２Ｋを備え、この感光体ドラム５２Ｐ〜５２Ｋの周囲には、感光体ドラム５２Ｐ〜５２Ｋを帯電する帯電器５２１Ｐ〜５２１Ｋ、感光体ドラム５２Ｐ〜５２Ｋ上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置などの不図示の露光装置、各成分のトナーが収容されて感光体ドラム５２Ｐ〜５２Ｋ上の静電潜像を可視像化する現像装置５２３Ｐ〜５２３Ｋ、感光体ドラム５２Ｐ〜５２Ｋ上の各成分トナー像を中間転写ベルト２３上に転写せしめる例えば転写ロールからなる一次転写装置５２４Ｐ〜５２４Ｋ及び感光体ドラム５２Ｐ〜５２Ｋ上の残留トナーを清掃するクリーナ５２５Ｐ〜５２５Ｋなどの電子写真用デバイスが各々配設されている。
【００３２】
また、中間転写ベルト２３は複数の張架ロールに張架されて循環搬送されるものであり、上記二次転写装置２４は、中間転写ベルト２３を張架するバックアップロール２４１と、このバックアップロール２４１と対向配置された二次転写ロール２４２とで構成されている。なお、２３１は中間転写ベルト２３を清掃するクリーナである。
【００３３】
そして、各感光体ドラム５２Ｐ〜５２Ｋ上に形成された各成分のトナー像は、この感光体ドラム５２Ｐ〜５２Ｋと接触する中間転写ベルト２３上に、一次転写ロール５２４Ｐ〜５２４Ｋによって形成されるニップ部にて順次多重に一次転写される。この中間転写ベルト２３上に多重に一次転写されたトナー像は、二次転写装置２４にて記録媒体Ｓに二次転写され、その後、二成転写された記録媒体Ｓが、二次転写装置２４の記録媒体Ｓの搬送方向下流側に配設された定着装置２５に導かれる。定着装置２５は、例えば、互いに対向する加圧ロール２５１と、加熱ロール２５２とで構成されており、二次転写された記録媒体Ｓがこの加圧ロール２５１と加熱ロール２５２とで形成されるニップ部に導入され、所定の温度（１２０℃〜２４０℃）で加熱加圧定着されることにより、記録媒体Ｓ上に立体画像が形成されるようになっている。
【００３４】
なお、本実施の形態において、離型用トナー層とは、その主たる成分が離型剤からなるトナー層をいうものとする。
【００３５】
ここで、離型剤としては、例えば、化学合成法からなるワックス（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）そのもの、もしくはワックスと結着樹脂（ポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂等）から形成しても良いし、天然材料を化学的に生成してからなるワックス（カルナバ樹脂等）そのもの、もしくはワックスと結着樹脂（ポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂等）から形成してもよい。また、離型剤以外の成分としては、金・銀・白・蛍光・プラチナ・パール・マイカ・プリズム・メタリック等の特色顔料トナー等を用いてもよい。
【００３６】
なお、離型用トナー層を形成する離型剤の含有量は、２０％以上であることが好ましい。このように離型用トナー層中の離型剤成分の含有量を２０％以上とすることで、熱発泡性トナー層の必要十分な離型性（剥離性）を確保できることが確認されている。
【００３７】
また、本実施の形態において、熱発泡性トナー層とは、加熱定着（１２０℃〜２４０℃）により発泡膨張して隆起画像を形成し、画像層を隠蔽するトナー層をいうものとする。
【００３８】
発泡剤としては、特に制限されるものではなく、熱によって体積膨張するものであればどのようなものでも使用可能である。常温で固体のものであっても、液体のものであってもよい。また、発泡剤は、単一性物質からなる材料に限られず、複数の物質からなる材料や、マイクロカプセル等の機能性材料であってもよい。さらに、その発泡温度は、加熱定着温度（１２０℃〜２４０℃）以下であることが好ましい。
【００３９】
この熱発泡性トナーの結着樹脂としては、特に制限されるものではなく、トナー用樹脂として一般に用いられている樹脂が使用できる。具体的には、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂等であるが、より好ましいのはポリエステル樹脂である。
【００４０】
本実施の形態における熱発泡性トナーの製造方法としては、例えば、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを溶剤に溶解及び／又は分散させた油相を、水相に縣濁分散させて該油相からなる粒子を作製する工程と、該粒子から溶剤を除去する工程とを含む工程とによって作製される。また、少なくとも発泡剤を溶解又は分散させた結着樹脂用のモノマーを、水相中で縣濁重合する工程を含む工程によって作製してもよい。
【００４１】
また、以上の各トナーの製造方法は、混練粉砕法、重合法、溶解懸濁法等いずれの方法においても構わない。
【００４２】
このように構成された立体画像形成装置１０においては、立体画像形成ユニット５Ｐ，５Ｗ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにて感光体ドラム５２Ｐ，５２Ｗ，５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋに各成分トナー像が形成され、対応する一次転写ロール５２４Ｐ，５２４Ｗ，５２４Ｙ，５２４Ｍ，５２４Ｃ，５２４Ｋによって形成されるニップ部にて中間転写ベルト２３上にトナー像が一次転写され積層形成される。具体的には、まず、熱発泡性トナー層Ｐが中間転写ベルト２３上に一次転写された後、この層の上に離型用トナー層Ｗが形成され、さらに、この離型用トナー層の上に、各カラー画像層Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが順次転写形成されることになる。そして、シート供給トレイ７から所定のタイミングで供給された記録媒体Ｓに、二次転写部位にてこれらのトナー層が一括二次転写され、定着装置２５の加熱ロールおよび加圧ロールの間を記録媒体Ｓが通過させられる間に立体画像が記録媒体Ｓに定着される。
【００４３】
この際、記録媒体Ｓ上には、図２に示されるように、記録媒体Ｓ側から、画像トナー層Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ、離型用トナー層Ｗ、熱発泡性トナー層Ｐが順次積層形成されることとなる。そして、最上部に形成された熱発泡性トナー層Ｐが加熱定着により発泡膨張し、離型用トナー層Ｗを介して、画像トナー層Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを隠蔽するように立体画像が形成される。
【００４４】
このような手順により積層形成された立体画像においては、所定の画像情報が熱発泡性トナー層Ｐにより隠蔽されていると共に、熱発泡性トナー層Ｐと画像トナー層Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に形成された中間層である離型用トナー層Ｗにより、最下層に形成された画像情報にダメージを与えることなく、最上層の隆起した熱発泡性トナー層Ｐを除去することができ、所定の場合に必要な画像情報を容易に取り出すことができる。具体的な用途としては、例えば、一般の複写機やプリンター等の画像形成装置を使用（例えば、トナーカートリッジを追加又は変更）して、用紙等の記録媒体上に形成された画像中の機密情報を隠蔽して、かつ、他人に悟られること無く個人情報として容易に確認することできる立体画像を形成することが可能となる。また、スクラッチカードのような、用紙等の記録媒体中に隠されている娯楽性のある情報を自らの手で開封することができる立体画像を容易に形成することが可能となる。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、タンデム型の中間転写ベルトを用いた画像形成装置について説明してきたが、本発明は、このような画像形成装置に限定されるものではなく、例えば、いわゆるロータリー型画像形成装置等、その他一般の画像形成装置についても当然に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る立体画像形成装置の概要を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る立体画像の積層構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
２：プラテンカバー、３：原稿読取装置、５Ｐ：熱発泡性トナー層形成ユニット、５Ｗ：離型用トナー層形成ユニット、５Ｙ-５Ｋ：カラー画像層形成ユニット、６Ｐ-６Ｋ：トナーカートリッジ、７：シート供給トレイ、１０：立体画像形成装置、２３：中間転写ベルト、２４：二次転写装置、２５：定着装置、５０：パーソナルコンピュータ、５２Ｐ-５２Ｋ：感光体ドラム、２４１：バックアップロール、２４２：二次転写ロール、５２１Ｐ-５２１Ｋ：帯電器、５２３Ｐ-５２３Ｋ：現像装置、５２４Ｐ-５２４Ｋ：一次転写ロール、５２５Ｐ-５２５Ｋ：クリーナ、Ａ：原稿、Ｐ：熱発泡性トナー層、Ｗ：離型用トナー層、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：画像トナー層、Ｓ：記録媒体
【図１】
2006208543.tif 000003
【図２】
2006208543.tif 000004