(57)【要約】【課題】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、容易に立体的な画像を形成することができるのは勿論のこと、定着後のトナー画像の所望の高さを得ることが可能な画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】画像形成装置によって立体画像を形成する場合は、前記トナーとして、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有するトナーを使用し、当該トナーによって形成されたトナー画像を定着手段によって記録媒体上に定着する際に、前記定着手段が前記トナーに含有される発泡剤を発泡させ、立体画像を記録媒体上に形成するとともに、前記潜像形成手段によって像担持体上に静電潜像を形成する際に、一つの単位画像内の潜像電位を部分的に異ならせることにより、所望の高さ分布を有する立体形状を形成可能として課題を解決した。【選択図】図３８
2006313380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像形成手段によって像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写されたトナー画像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置において、前記画像形成装置によって立体画像を形成する場合は、前記トナーとして、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有するトナーを使用し、当該トナーによって形成されたトナー画像を定着手段によって記録媒体上に定着する際に、前記定着手段が前記トナーに含有される発泡剤を発泡させ、立体画像を記録媒体上に形成するとともに、前記潜像形成手段によって像担持体上に静電潜像を形成する際に、一つの単位画像内の潜像電位を部分的に異ならせることにより、所望の高さ分布を有する立体形状を形成可能としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記一つの単位画像は、点字一文字を構成する最小単位である１ドットの画像であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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に関し、特に、発泡性トナーを用いて立体的な画像を形成可能な画像形成装置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
【０００３】
従来、上記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、一般に使用されている。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平面的に形成されるものである。
【０００４】
これに対して、立体的な画像は、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から、三次元的な情報を第三者に伝えることができ、平面的な画像に比べて伝達することが可能な情報を、その分だけ多様化させることができ、非常に有用である。特に、立体的な画像の有効な使われ方としては、点字用の文字や、点字用の画像などが挙げられる。立体的な画像は、言語情報だけでなく、地形を表す地図などの画像情報としても使われ、視覚障害の人に対し必要不可欠なものとなっている。
【０００５】
近年、" バリアフリー" がさけばれ、視覚障害者などが社会で活躍する機会も増えてきており、点字用の文字等以外にも立体的な画像を活用することによって、視覚障害者の活躍の場が格段に広がるものと予想される。
【０００６】
ところで、この立体的な画像を形成する方法としては、次に示すようなものが知られている。例えば、点字用の文字等の作製には、点字用タイプライターで紙面に突起をエンボス加工して形成する方法が広く用いられている。また、立体的な画像を複製し、点字本等を作製する方法としては、点字用タイプライターと同様の原理により、亜鉛の板に点字画像を形成したものを原版として使用し、点字製版機や点字印刷機を用いて複製する方法がある。また、立体的な画像のパンフレット等を作製する方法としては、紫外線硬化型の高粘度ポリマーインクを、通常のシルクスクリーンなどの印刷技術を利用して山状に印刷し、その後、紫外線を照射して硬化させ、立体的な画像を形成する方法があるが、一般のオフィスや公共施設などで簡便に利用できる方法ではない。
【０００７】
そこで、本出願人は、一般の複写機やプリンター等を使用して、容易に立体的な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（特願平１０−３０４４５８号（特開２０００−１３１８７５号公報））。
【０００８】
この特願平１０−３０４４５８号に係る画像形成用トナーは、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有する画像形成用トナーにおいて、発泡剤がトナー表面に実質的に露出していないように構成したものである。
【０００９】
また、上記特願平１０−３０４４５８号に係る画像形成用トナーを用いた画像形成装置は、静電潜像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段と、トナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体にトナー画像を定着する定着手段とを備えている画像形成装置において、該画像形成装置により立体画像を形成する場合は、前記トナーが少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有するとともに、該発泡剤がトナー表面に実質的に露出していないトナーであり、かつ、前記定着手段が前記トナーに含有される発泡剤を発泡させ、立体画像を記録媒体上に形成するように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特願平１０−３０４４５８号に係る画像形成装置の場合には、トナーが少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有するとともに、該発泡剤がトナー表面に実質的に露出していないトナーであり、かつ、定着手段によって前記トナーに含有される発泡剤を発泡させ、立体画像を記録媒体上に形成するように構成したものであり、結着樹脂と発泡剤とを含有するトナーを用いることによって、記録媒体上に立体画像を形成することが可能である。
【００１１】
しかし、上記特願平１０−３０４４５８号に係る画像形成装置の場合には、結着樹脂と発泡剤とを含有するトナーを用いて画像を形成し、このトナー画像を熱定着処理したときに、定着後のトナー画像の高さを、種々のパラメーターを変化させて制御する技術について、何ら考慮されていないため、記録用紙等の記録媒体に立体的な画像を形成したものの、定着後のトナー画像の高さが十分得られないという問題点を有していた。
【００１２】
また、上記特願平１０−３０４４５８号に係る画像形成装置の場合には、トナーが少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有するとともに、該発泡剤がトナー表面に実質的に露出していないトナーであり、かつ、定着手段によって前記トナーに含有される発泡剤を発泡させ立体画像を記録媒体上に形成するように構成したものであるが、形成される立体画像は、温度湿度等の環境変化、あるいは感光体ドラムの帯電電位やトナーの帯電特性等の経時的な変化、更には発泡能力が異なるトナーを使用した場合など、最終的に定着処理されたトナー像の高さが変動してしまい、所望の高さの立体画像を得られなくなる場合があるという問題点を有していた。
【００１３】
さらに、上記特願平１０−３０４４５８号に係る画像形成装置の場合には、発泡剤を含有したトナーによって形成する立体画像として、例えば、点字画像を形成すると、かかる点字１ドットの形状は、図１３に示すように、直径が１〜１．５ｍｍの上端面が平坦な円形状の画像となる。そのため、上記上記特願平１０−３０４４５８号に開示された技術に基づいて、点字画像を形成した場合には、図１３に示すような画像しか得ることができず、発泡トナーで熱定着された点字１ドットの構造を、ユーザー個々人の好みに応じて設定することができない問い問題点を有していた。
【００１４】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、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、容易に立体的な画像を形成することができるのは勿論のこと、定着後のトナー画像の所望の高さを得ることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
また、この発明の第２の目的とするところは、環境変化や経時変化、あるいは使用するトナーの発泡能力等が変化した場合でも、確実に所望の高さの立体画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１６】
さらに、この発明の第３の目的とするところは、点字画像等の立体画像を形成する場合に、所望の形状の立体画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像形成手段によって像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写されたトナー画像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置において、前記画像形成装置によって立体画像を形成する場合は、前記トナーとして、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有するトナーを使用し、当該トナーによって形成されたトナー画像を定着手段によって記録媒体上に定着する際に、前記定着手段が前記トナーに含有される発泡剤を発泡させ、立体画像を記録媒体上に形成するとともに、前記潜像形成手段によって像担持体上に静電潜像を形成する際に、一つの単位画像内の潜像電位を部分的に異ならせることにより、所望の高さ分布を有する立体形状を形成可能としたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
また、請求項２に記載された発明は、前記一つの単位画像が、点字一文字を構成する最小単位である１ドットの画像であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００１９】
上記請求項１に記載された発明においては、潜像形成手段によって像担持体上に静電潜像を形成する際に、一つの単位画像内の潜像電位を部分的に異ならせることにより、所望の高さ分布を有する立体形状を形成可能としたので、点字画像等の立体画像を形成する場合に、所望の形状の立体画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、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、容易に立体的な画像を形成することができるのは勿論のこと、定着後のトナー画像の所望の高さを得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２１】
また、この発明によれば、環境変化や経時変化、あるいは使用するトナーの発泡能力等が変化した場合でも、確実に所望の高さの立体画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２２】
さらに、この発明によれば、点字画像等の立体画像を形成する場合に、所望の形状の立体画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラープリンターを示すものである。また、図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機を示すものである。
【００２５】
図２及び図３において、１はカラープリンター及びカラー複写機の本体を示すものであり、図３に示すように、このカラー複写機本体１の上部には、プラテンカバー３によって押圧された原稿２の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。この原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２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。
【００２６】
上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００２７】
そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データとしてＲＯＳ１３（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）に送られ、このＲＯＳ１３では、原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。
【００２８】
上記カラー電子写真複写機本体１の内部には、色の異なる複数のトナー像を形成可能な画像形成手段Ａが配設されている。この画像形成手段Ａは、主として、画像露光手段としてのＲＯＳ１３と、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム１４と、前記感光体ドラム１４上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数のトナー像を形成可能な現像手段としてのロータリー方式の現像装置１５とから構成されている。
【００２９】
上記ＲＯＳ１３は、図２及び図３に示すように、図示しない半導体レーザーを原稿再現色材階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光ＬＢは、図示しない回転多面鏡によって偏向走査され、図示しないｆ・θレンズ及び反射ミラーを介して像担持体としての感光体ドラム１４上に走査露光される。
【００３０】
上記ＲＯＳ１３によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光体ドラム１４は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム１４の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン１６によって所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、原稿再現色材階調データに応じてレーザー光ＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１４の表面は、例えば、−６５０Ｖに一様に帯電された後、画像部にレーザー光ＬＢが走査露光されて、露光部分が−２００Ｖとなる静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色の現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５ＢＫを備えたロータリー方式の現像装置１５によって、例えば、感光体ドラム１４の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナー（帯電色材）によって反転現像され、所定の色のトナー像Ｔとなる。その際、上記各現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５ＢＫの現像ロールには、例えば、−５００Ｖの現像バイアス電圧が印加される。尚、上記感光体ドラム１４上に形成されたトナー像Ｔは、必要に応じて転写前帯電器１７によってマイナス極性の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【００３１】
上記感光体ドラム１４上に形成された各色のトナー像は、当該感光体ドラム１４の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト１８上に、第１の転写手段としての１次転写ロール１９によって第１のニップ部Ｎ１で多重に転写される。この中間転写ベルト１８は、駆動ロール２０、従動ロール２１、テンションロール２２及び２次転写手段の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール２３によって、感光体ドラム１４の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動可能に支持されている。
【００３２】
上記中間転写ベルト１８上には、形成する画像の色に応じて、感光体ドラム１４上に形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色のすべて又はその一部のトナー像が、一次転写ロール１９によって順次重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト１８上に転写されたトナー像Ｔは、所定のタイミングで２次転写位置Ｎ２へと搬送される記録媒体としての記録用紙２４上に、中間転写ベルト１８を支持するバックアップロール２３と、当該バックアップロール２３に圧接する第２の転写手段の一部を構成する２次転写ロール２５の圧接力及び静電吸引力によって転写される。上記記録用紙２４は、図２及び図３に示すように、カラープリンター及び複写機本体１内の下部に配置された複数の記録媒体収容部材としての給紙カセット２６から、所定のサイズのものがフィードロール２７によって給紙される。給紙された記録用紙２４６は、複数の搬送ロール２８及びレジストロール２９によって、所定のタイミングで中間転写ベルト１８の２次転写位置Ｎ２まで搬送される。そして、上記記録用紙２４には、上述したように、２次転写手段としてのバックアップロール２３と２次転写ロール２５とによって、中間転写ベルト１８上から所定の色のトナー像が一括して転写されるようになっている。
【００３３】
また、上記中間転写ベルト１８上から所定の色のトナー像が転写された記録用紙２４は、中間転写ベルト１８から分離された後、定着装置３０へと搬送され、この定着装置３０の加熱ロール３１及び加圧ロール３２によって、熱及び圧力でトナー像が記録用紙２４上に定着され、カラープリンター及び複写機本体１の外部に排出されてカラー画像の形成工程が終了する。
【００３４】
なお、図２及び図３中、３３は転写工程が終了した後の感光体ドラム１４の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置、３４は中間転写ベルト１８の清掃を行うための中間転写ベルト用クリーナー、３５は２次転写ロール２５の清掃を行うためのクリーナーをそれぞれ示している。また、中間転写ベルト用クリーナー３４と２次転写ロール２５のクリーナー３５は、所定のタイミングで中間転写ベルト１８に対して接離するように構成されている。
【００３５】
ところで、この実施の形態１では、ロータリー方式の現像装置１５において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色の現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５ＢＫの少なくともいずれか１つで、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有する画像形成用トナーであって、発泡剤がトナー表面に実質的に露出していないトナーを使用するように構成されている。
【００３６】
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、マイクロカプセル粒子等の機能性材料であってもよい。発泡剤の発泡温度は、いかなる装置を使用して立体画像を形成するかによって、その好ましい範囲が異なるが、図２及び図３に示すような通常のプリンターや複写機を用いて立体画像を形成する場合は、発泡温度が加熱定着温度以下であるのが好ましい。
【００３７】
上記発泡剤としては、例えば、熱分解によりガスを発生する物質を主原料とする発泡剤を用いることができ、具体的には、熱分解により炭酸ガスを発生する炭酸水素ナトリウム等の重炭酸塩、窒素ガスを発生するＮａＮＯ2 とＮＨ4 Ｃｌの混合物、アゾビスイロブチロニトリル、ジアゾアミノベンゼン等のアゾ化合物、酸素等を発生する過酸化物等が挙げられる。
【００３８】
発泡剤の他の形態としては、低温で気化する低沸点物質（常温で液体状態であっても固体状態であってもよい。）を内包するマイクロカプセル粒子の発泡剤（以下、「マイクロカプセル型発泡剤」という場合がある。）が挙げられる。マイクロカプセル型発泡剤は、発泡性が高いので好ましい。本実施の形態の画像形成用トナーを、通常のプリンターや複写機等に使用する場合は、マイクロカプセル内に内包されている低沸点物質は、少なくとも加熱定着温度よりも低い温度で気化することが必要であり、具体的には１００℃以下、好ましくは５０℃以下、より好ましくは２５℃以下で気化する物質である。但し、マイクロカプセル型発泡剤の熱応答性は、芯材である低沸点物質の沸点のみならず、壁材の軟化点に依存するので、低沸点物質の好ましい沸点範囲は前記範囲には限定されない。低沸点物質としては、例えば、ネオペンタン、ネオヘキサン、イソペンタン、イソブチレン、イソブタン等が挙げられる。中でも、マイクロカプセルの壁材に対して安定で、熱膨張率の高いイソブタンが好ましい。
【００３９】
マイクロカプセルの壁材は、トナーの製造工程で用いられる種々の溶剤に対して耐溶剤性を有するとともに、マイクロカプセルに内包される低沸点物質が気化した際に、気体に対して非透過性を有する材料が好ましい。また、本実施の形態の画像形成用トナーを、通常のプリンターや複写機等に使用する場合は、壁材が加熱定着温度よりも低い温度で軟化し、膨張する必要がある。マイクロカプセルの壁材としては、従来使用されている壁材を広く使用することができる。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリアクリル酸エステル等の単重合体、これらの共重合体が好ましく用いられる。中でも、塩化ビニリデンとアクリロニトリルの共重合体が結着樹脂との接着性が高い点、溶剤に対して耐溶剤性が高い点で好ましい。
【００４０】
本実施の形態のトナーにおける発泡剤の含有量は、発泡剤の種類によって好ましい範囲が異なるが、通常は、５重量％〜５０重量％、好ましくは１０重量％〜４０重量％である。発泡剤の含有量が５重量％未満であると、トナーの熱膨張が実用上不十分となる場合があり、一方、５０重量％を越えると、トナー中の結着樹脂の割合が相対的に不足し、充分な定着性が得られない等の問題が生じる場合がある。
【００４１】
この実施の形態の立体画像形成用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、スチレン・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。
【００４２】
この実施の形態の結着樹脂には、上記ポリエステル樹脂を二種類以上組み合わせてもよいし、更に他の樹脂を組み合わせても良い。他の樹脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン・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、テルペン樹脂、クマリン樹脂、アミド樹脂、アミドイミド樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、カルナバワックス等の天然ワックス樹脂がある。本実施の形態においては、ポリエステル樹脂を主成分として、その他の樹脂はトナー中に０〜３０重量％の量で添加するのが好ましい。また、結着樹脂のモノマーに発泡剤を分散し、これらを縣濁重合することによりトナーを作製する場合は、上記結着樹脂の中の縣濁重合可能なモノマーが利用可能である。
【００４３】
本実施の形態のトナー粒子を切断し、その切片を顕微鏡で観察した模式図の一例を図４に示す。本実施の形態のトナー粒子４０は、図４に示すように、少なくとも結着樹脂４１と発泡剤粒子４２とからなり、発泡剤粒子４２が発泡性を失うことなく、トナーの芯部側に内包されている。本実施の形態の画像形成用トナー４０は、発泡剤４２が実質的に表面に露出していない構成であるので、高い熱膨張性を有するとともに、記録媒体に対する接着性および帯電安定性を良好に維持している。
【００４４】
尚、ここにいう「実質的に表面に露出していない」とは、例えば、トナー粒子５０個の電子顕微鏡写真を観察した結果、図４に示すように、まったく発泡剤４２が表面に露出していないトナーが８割以上であることを示す。また、図４に示すように、発泡剤４２が粒子としてトナー中に均一に分散していると、トナーの記録媒体に対する接着性および帯電安定性をより向上できるので好ましい。
【００４５】
本実施の形態の画像形成用トナーには、所望により着色剤を含有させ、着色して可視化してもよい。分散させる着色剤としては、公知の有機、もしくは、無機の顔料や染料、油溶性染料を使用することができる。これらの着色剤は、トナー粒径や現像量に依存するが、一般にトナー１００重量部に対して１〜１００重量部程度の割合が適切である。
【００４６】
また、本実施の形態の画像形成用トナーには、磁化を持たせるために磁性体を含有させても良い。磁性体の種類としては、公知のものを適宜使用できる。さらに、本実施の形態の画像形成用トナーには、所望により離型剤を含有させてもよい。離型剤を含有させることによって、接触定着時のオフセット現象等を防止することができるので好ましい。なお、本実施の形態の画像形成用トナーには、所望により帯電制御剤を加えてもよい。また更に、本実施の形態の画像形成用トナーには、流動性や、現像性の制御のために、公知の外添剤を加えてもよい。
【００４７】
本実施の形態の画像形成用トナーは、例えば、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを溶剤に溶解および／または分散させた油相を、水相に縣濁分散させて前記油相からなる粒子を作製する工程と、前記粒子から溶剤を除去する工程とを含む工程によって作製される。
【００４８】
また、本実施の形態の画像形成用トナーは、少なくとも発泡剤を溶解また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とを含む工程によって作製しても良い。
【００４９】
この実施の形態で使用した画像形成用トナーは、結着樹脂としてバインダーポリマーを７５重量％、発泡剤としてエクスパンセル４６１を２５重量％だけ含有した白色トナーと、結着樹脂としてバインダーポリマーを７４．１重量％、発泡剤としてエクスパンセル４６１を２４．７重量％、着色剤としてカーボンブラックを１．２重量％だけ含有した黒色トナーである。なお、これらの画像形成用トナーには、必要に応じて適宜外添剤を添加しても良い。
【００５０】
上記画像形成用トナーとして白色トナーを使用する場合は、当該白色トナーを収容した専用の現像器を準備し、この白色の現像器を、ロータリー方式の現像装置１５のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のいずれかの現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５ＢＫと交換して使用すれば良い。また、上記画像形成用トナーとして黒色トナーを使用する場合は、ロータリー方式の現像装置１５のブラック（ＢＫ）の現像器１５ＢＫをそのまま用いても良いが、白色の現像器と同様に発泡黒色トナーを収容した専用の現像器を使用しても良い。
【００５１】
上記の如く作製された白色トナーを電子顕微鏡で撮影したものが図５であり、黒色トナーを電子顕微鏡で撮影したものが図６である。これら白色トナー及び黒色トナーの体積平均粒径は、約３０μｍであった。
【００５２】
そこで、この実施の形態１では、例えば、上記発泡性の黒色トナーをロータリー方式の現像装置１５のブラック（ＢＫ）の現像器１５ＢＫに収容し、感光体ドラム１４上に形成された静電潜像を現像するように構成されている。その際、上記感光体ドラム１４の表面は、図２及び図３に示すように、一次帯電用のスコロトロン１６によって、例えば、−６５０Ｖに一様に帯電された後、ＲＯＳ１３によって点字用文字等の所望の画像部にレーザー光ＬＢが走査露光されて、露光部分が−２００Ｖとなる静電潜像が形成される。この感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、立体画像を形成する場合は、発泡性のトナーを収容したブラック（ＢＫ）の現像器１５ＢＫで反転現像され、黒色のトナー像Ｔとなる。その際、上記現像器１５ＢＫの現像ロールには、例えば、−５００Ｖの現像バイアス電圧が印加される。
【００５３】
その結果、感光体ドラム１４上には、単位面積あたりのトナー重量が３ｍｇ／ｃｍ2 のトナー像が形成される。この感光体ドラム１４上に形成されたトナー像は、一次転写ロール１９によって中間転写ベルト１８上に一次転写された後、当該中間転写ベルト１８上に転写されたトナー像が、バックアップロール２３と二次転写ロール２５とが圧接する二次転写位置Ｎ２において、記録用紙２４上に二次転写される。
【００５４】
上記記録用紙２４上に二次転写されたトナー像Ｔを模式的に示したものが、図７である。また、上記記録用紙２４上に二次転写されたトナー像Ｔを電子顕微鏡で撮影したものが図８である。この記録用紙２４上には、図７及び図８に示すように、例えば、発泡性のトナー粒子４０が二層程度に積層されたトナー像Ｔが転写される。この未定着トナー画像Ｔの高さは、５５〜６０μｍであった。
【００５５】
次に、上記発泡性のトナー粒子４０からなるトナー像が転写された記録用紙２４は、図２及び図３に示すように、定着器３０の加熱ロール３１及び加圧ロール３２によって、熱及び圧力で定着処理を受け、トナー４０中の結着樹脂４１が溶融するとともに、トナー４０中の発泡剤４２が発泡することにより、立体画像が記録用紙２４上に定着される。この記録用紙２４上に定着された立体画像は、図１０に示すように、トナー粒子４０中の発泡剤４２が発泡して、略球体状や略楕円体状の中空のガス泡４３を形成し、このガス泡が積層した状態となっている。また、上記ガス泡４３の表面は、溶融して膜状となった結着樹脂４１によって覆われている。
【００５６】
ところで、この実施の形態１では、画像形成条件、画像形成材料及び記録媒体のうちの少なくとも１つを変更させることにより、前記記録媒体上の立体画像の高さを制御するように構成されている。また、上記画像形成条件としては、例えば、定着手段における定着速度が用いられる。
【００５７】
図９は上記の如く記録用紙２４上に定着された発泡トナーからなる立体画像を実際に撮影した電子顕微鏡写真である。この定着後のトナー画像Ｔの高さは、１３０μｍであった。
【００５８】
なお、図９は、定着温度が１５０℃、加熱ロール３１と加圧ロール３２のニップ幅が４．８ｍｍ、定着速度が３５ｍｍ／ｓｅｃの条件で、定着処理を行ったものである。
【００５９】
この図９から明らかなように、記録用紙２４上にトナー画像Ｔが高く発泡した状態で立体的に形成されていることがわかる。また、この立体画像４４は、発泡トナー４０中の発泡剤４２が発泡したガス泡４３が、複数層（３〜５層程度）積層された状態で形成されていることがわかる。
【００６０】
また、図１１は上記記録用紙２４上に定着された立体画像を、更に順次拡大して撮影した電子顕微鏡写真である。
【００６１】
この図１１から明らかなように、略球体状や略楕円体状にほぼ均一に発泡した中空のガス泡４３が、複数層（３〜５層程度）だけ密に積層された状態で形成されていることがわかる。
【００６２】
さらに、図１２は上記記録用紙２４上に定着された立体画像の表面及びトナーと用紙との界面を、拡大して撮影した電子顕微鏡写真である。
【００６３】
この図１２（ａ）から明らかなように、立体画像の表面には、略球体状や略楕円体状に発泡した中空のガス泡４３が、ほぼ均一に並んでいる状態がわかる。また、図１２（ｂ）から明らかなように、トナー４０と用紙２４との界面には、トナー４０の結着樹脂４１が記録用紙２４の繊維中に一部浸透していることがわかる。
【００６４】
また、図１３は上記記録用紙２４上にドット状に形成され定着された立体画像を、１０°傾斜した斜め上方から、及びその断面をそれぞれ撮影した電子顕微鏡写真である。なお、図１３は、定着温度が１４７℃、加熱ロール３１と加圧ロール３２のニップ幅が４．８ｍｍ、定着速度が３５ｍｍ／ｓｅｃの条件で、定着処理を行ったものである。
【００６５】
この図１３から明らかなように、発泡トナー４０を使用した立体画像４４の場合には、ドット状に盛り上がった画像が形成されていることがわかり、点字用の文字や、点字用の画像など種々の用途で実際に使用可能であることがわかる。
【００６６】
図１４は比較のため、記録用紙２４上に通常の黒色トナーでドット状に形成され定着された平面画像を、同じく１０°傾斜した斜め上方から、及びその断面をそれぞれ撮影した電子顕微鏡写真である。なお、図１４は、定着温度が１４７℃、加熱ロール３１と加圧ロール３２のニップ幅が４．８ｍｍ、定着速度が７５ｍｍ／ｓｅｃの条件で、定着処理を行ったものである。
【００６７】
この図１４から明らかなように、通常のトナーを使用した画像の場合には、記録用紙２４の表面からほとんど盛り上がっておらず、平面状の画像が単に形成されていることがわかる。
【００６８】
実験例１
そこで、本発明者らは、上記の条件で立体画像を形成する際に、定着器３０における定着速度（プロセススピード）を変化させた場合、定着後の立体画像の高さがどのように変化するかを調べる実験を行った。
【００６９】
図１は上記実験の結果を示すグラフである。また、図１５乃至図１８は、記録用紙２４上に定着された立体画像の断面を、それぞれ倍率を変えて撮影した電子顕微鏡写真である。なお、図１５乃至図１８においては、定着温度が１５０℃、加熱ロール３１と加圧ロール３２のニップ幅が４．８ｍｍ、定着速度が図１５は７０ｍｍ／ｓｅｃ、図１６は３５ｍｍ／ｓｅｃ、図１７は１７．５ｍｍ／ｓｅｃ、図１８は超低速の７ｍｍ／ｓｅｃの条件で、定着処理を行ったものである。また、記録用紙２４としては、富士ゼロックスオフィスサプライ（株）社製のＪ紙を使用した。
【００７０】
上記図１のグラフから明らかなように、定着速度（プロセススピード）を遅くすることによって、トナー画像の高さがそれに応じて高くなっていくのがわかる。この定着速度  （プロセススピード）におけるトナー画像の高さの変化を直線で近似すると、定着速度をｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）、定着後の発泡トナー画像の高さをｔ（μｍ）としたとき、定着後のトナー画像の高さｔは、ｔ＞−１．５ｖ＋１７０となる。したがって、定着速度ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）を制御することによって、定着後の発泡トナー画像の所望の高さｔ（μｍ）を得ることが可能となる。
【００７１】
実験例２
次に、本発明者らは、上記の条件で立体画像を形成する際に、定着器３０における定着温度を変化させた場合、定着後の立体画像の高さがどのように変化するかを調べる実験を行った。
【００７２】
図１９は上記実験の結果を示すグラフである。また、図２０は、記録用紙２４上に定着された立体画像の断面を、それぞれ定着温度を変えて撮影した電子顕微鏡写真である。なお、図２０においては、加熱ロール３１と加圧ロール３２のニップ幅が４．８ｍｍ、定着温度が同図（ａ）は１３０℃、同図（ｂ）は１５０℃、同図（ｃ）は１７０℃、同図（ｄ）は１８０℃の条件で、定着処理を行ったものである。また、記録用紙２４としては、富士ゼロックスオフィスサプライ（株）社製のＪ紙を使用した。
【００７３】
上記図１９のグラフから明らかなように、定着温度の上昇と共にトナー画像の高さがそれに応じて高くなっていく傾向があることがわかる。ただし、定着温度が１８０℃と非常に高くなると、逆にトナー画像の高さが低下する傾向にある。これは、定着温度が１８０℃とあまり高いと、発泡性トナー中の発泡剤が発泡するものの、発泡性トナー中の結着樹脂が軟化しすぎて、発泡した状態を維持することができず、逆にトナー画像の高さが低下するためと考えられる。
【００７４】
このように、定着温度を制御することによって、トナー画像の高さをそれに応じて変化させることが可能であることがわかる。
【００７５】
実験例３
さらに、本発明者らは、上記の条件で立体画像を形成する際に、記録媒体としての記録用紙２４の坪量を変化させた場合、定着後の立体画像の高さがどのように変化するかを調べる実験を行った。
【００７６】
図２１は上記実験の結果を示すグラフである。また、図２２及び図２３は、坪量の異なる種々の記録用紙２４上に定着された立体画像の断面を、それぞれ倍率を変えて撮影し、定着後の立体画像の高さを測定した電子顕微鏡写真である。なお、図２２及び図２３においては、定着温度が１４７℃、加熱ロール３１と加圧ロール３２のニップ幅が４．８ｍｍ、定着速度が３５ｍｍ／ｓｅｃの条件で、定着処理を行ったものである。
【００７７】
上記図２１のグラフから明らかなように、記録用紙２４の坪量を変化させることによって、トナー画像の高さがそれに応じて変化し、記録用紙２４の坪量が小さい程、トナー画像の高さがそれに応じて高くなっていくことがわかる。この記録用紙２４の坪量に対するトナー画像の高さの変化を直線で近似すると、記録用紙２４の坪量をｘ（ｇ／ｍ2 ）、定着後の発泡トナー画像の高さをｔ（μｍ）としたとき、定着後のトナー画像の高さｔは、ｔ＞−ｘ＋２００となる。したがって、記録用紙２４の坪量をｘ（ｇ／ｍ2 ）を変化させることによって、定着後の発泡トナー画像の所望の高さｔ（μｍ）を調整することが可能となる。
【００７８】
実験例４
また、本発明者らは、上記の条件で立体画像を形成する際に、記録媒体としての記録用紙２４の厚さ及び密度を変化させた場合、定着後の立体画像の高さがどのように変化するかを調べる実験を行った。
【００７９】
その結果、記録用紙２４の厚さをｔ（μｍ）、記録用紙２４の密度をρ（ｇ／ｃｍ2 ）としたとき、ｔ＜７０、ρ＜５を満たす範囲の記録用紙２４を用いて、発泡トナーを熱定着させればよいことがわかった。
【００８０】
実験例５
更に、本発明者らは、上記の条件で立体画像を形成する際に、発泡性トナーの粒径に基づいて、定着後の立体画像の高さがどの程度高くなるかを調べる実験を行った。実験条件は、定着速度が３５ｍｍ／ｓｅｃ、定着温度が１４７℃、加熱ロール３１と加圧ロール３２のニップ幅が４．８ｍｍ、トナー量が３ｍｇ／ｃｍ2 の条件で、定着処理を行ったものである。また、記録用紙２４としては、富士ゼロックスオフィスサプライ（株）社製のＪ紙を使用した。
【００８１】
その結果、定着条件等を変化させることにより、発泡トナーの平均粒径をｄ（μｍ）、定着後の発泡トナー画像の高さをｔ（μｍ）としたとき、定着後のトナー画像の高さｔは、１．５ｄ＜ｔ＜１５ｄの範囲で良好な立体画像を形成することができることがわかった。
【００８２】
ここで、定着後のトナー画像の高さｔが１．５ｄ以下の場合には、発泡トナーが十分に発泡しておらず、立体画像の必要な高さを得ることができず、又、定着後のトナー画像の高さｔが１５ｄ以上の場合には、発泡トナーが発泡しすぎて脆くなっており、強度的に不十分となる。
【００８３】
実施の形態２
図２４はこの実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、画像形成装置によって立体画像を形成する場合は、前記トナーとして、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有するトナーを使用し、当該トナーによって形成されたトナー画像を定着手段によって記録媒体上に定着する際に、前記定着手段が前記トナーに含有される発泡剤を発泡させ、立体画像を記録媒体上に形成するとともに、前記記録媒体上に形成された立体画像の高さを検出する高さ検出手段を設け、前記高さ検出手段によって検出した立体画像の高さに基づいて、画像形成条件を変更することにより、最終的に得られる立体画像の高さを所望の範囲に制御する制御手段を備えるように構成されている。
【００８４】
すなわち、この実施の形態２では、図２４に示すように、定着装置３０の下流側に位置する用紙搬送路の上部に、当該定着装置３０によって定着処理が施され、記録用紙２４上に加熱定着され、発泡トナーが発泡して立体的に形成された画像の高さを検出する高さ検出手段としてのレーザー変位計５０が配設されている。このレーザー変位計５０としては、例えば、キーエンス社製のＬＴ−８０００が用いられる。そして、定着後の記録用紙２４上のトナー画像の高さを、レーザー変位計５０によって検出し、当該レーザー変位計５０によって検出されたトナー画像の高さが、所望の範囲から外れたとき、現像電界の大きさ等を変化させて、トナー画像の高さを制御するように構成されている。
【００８５】
上記レーザー変位計５０からは、例えば、図２５に示すような出力が得られる。この図２５に示す出力波形は、１．５ｍｍ幅のライン像を、レーザー変位計５０によって検出したものであり、このレーザー変位計５０によって検出されたライン像の高さは、１５０μｍ程度である。
【００８６】
また、上記現像電界と定着後のトナーの高さの関係は、例えば、図２６に示すとおりであり、現像電界（現像バイアス）を変化させることにより、感光体ドラム１４上に形成されるトナー像の高さを変化させ、結果的に、記録用紙２４上に定着されるトナー画像の高さを制御することができる。
【００８７】
現像電界を変えるためには、現像バイアス、感光体ドラム１４の帯電電位、感光体ドラム１４の露光電位の少なくともいずれか１つを変化させる必要があるが、画像の背景部と現像バイアスの電位差が小さくなると、画像の背景部にトナーが付着する背景部かぶりが生じるので、現像バイアスと同時に感光体ドラムの帯電電位を変える場合がある。
【００８８】
図２７はこの実施の形態に係る画像形成装置の制御部を示すブロック図である。
【００８９】
図２７において、５０はレーザー変位計であり、このレーザー変位計５０の出力は、トナー画像の高さに応じた電圧として、デジタル値に変換されてＣＰＵ等からなる制御回路５１に入力される。この制御回路５１は、図２６に示すようなトナー画像の高さと現像バイアスの関係が予め入力されたテーブル等を参照して、所定の高さのトナー画像を得るための現像バイアスを求め、現像バイアス制御部５２を介して、現像装置１５に印加する現像バイアスを制御するようになっている。
【００９０】
また、現像装置１５のトナー濃度を変化させても、図２８に示すように、定着後のトナー画像の高さを制御することができる。さらに、図２９に示すように、定着温度を変化させたり、図３０に示すように、定着スピードを変化させることによっても、定着後のトナー画像の高さを制御することができる。
【００９１】
図３１は定着温度と定着スピードを変化させた場合に、定着画像の高さが度のように変化するかを示したものである。この図３１から明らかなように、定着温度が高くなるほど、又定着スピードが遅くなるほど、定着画像の高さが高くなることがわかる。
【００９２】
なお、上記実施の形態では、トナー画像の高さを検出するために、記録用紙２４の端部に、幅１．５ｍｍ、長さ５ｍｍ程度の縦方向又は横方向のライン像を書き込んでおいて、このライン像の高さを検出するようにしている。しかし、これに限らず、記録用紙２４上に形成された通常画像によって、トナー画像の高さを検出したり、高さ検出専用の画像を専用の用紙の全面又は一部に形成し、この高さ検出専用の画像によって、トナー画像の高さを検出しても勿論よい。
【００９３】
また、前記実施の形態では、高さ検出手段として、非接触のレーザー変位計を用いたが、図３２に示すように、接触式の高さ検出手段を用いることもできる。この接触式の高さ検出手段６０は、図３２に示すように、定着後のトナー像画像の表面に接触する、金属製又はプラスチック製等のロッド状の接触部材６１を備えている。この接触部材６１は、支点６２を中心にして揺動自在に支持されているとともに、当該支点６２よりも後端部側は、引っ張りバネ６３によって張架されており、略半円形状に形成された先端部が、一定の圧力で記録用紙２４の表面に接触するように構成されている。また、上記接触部材６１には、支点６２と先端部の距離よりも長く設定された基端部に、当該接触部材６１の移動量 (上下量）を検出する検出手段６４が設けられている。この検出手段６４は、光学的に接触部材６１の移動量を検出するものであり、接触部材６１の基端部には、端縁が傾斜するように形成された遮光板６５が、一体的に設けられている。上記遮光板６５の両側には、図３２に示すように、図示しない発光素子と、当該発光素子から出射された光を受光する直線状の受光窓６６を備えた図示しない受光素子とが、遮光板６６を介して対向するように配置されている。
【００９４】
そして、上記接触式の高さ検出手段６０は、図３２に示すように、接触部材６１の先端部６１ａが点字等の立体的なトナー画像６７に接触することによって移動すると、当該接触部材６１の先端部６１ａの動きが、テコの原理によって拡大されて、この接触部材６１の後端部６１ｂが移動し、当該接触部材６１の後端部に設けられて遮光板６５が、発光素子から出射された光を遮る量が異なり、受光素子の受光光量が変化するようになっている。したがって、上記受光素子の受光光量を検出することによって、接触部材６１の先端部の移動量、即ち点字等の立体的なトナー画像の高さを検出することができる。
【００９５】
ここで、上記接触部材６１の先端部の形状を、図の紙面に垂直な方向に点字の行間に相当する例えば１２ｍｍ程度以上の長さにすれば、検出用のライン像を作らなくても検出が可能である。
【００９６】
また、上記接触部材が検出する用紙の領域に点字の画像が存在するか否かを判断して、存在しない場合だけライン像を作像するようにしても良い。
【００９７】
尚、上記遮光板による光量変化の変わりに、図３３に示すように、電極の作用をする金属部６８と、当該金属部６８と対向する対向電極６９とを設け、金属部と対向電極６９間の静電容量が変化することを利用して、静電容量検出回路７０によって静電容量を検出し、接触部材６１の移動量を検出するように構成してもよい。この場合は、対向電極６９と対向する接触部材の部分６８には、例えば、金属や導電性プラスチック等の導電性のものを用いる必要がある。
【００９８】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明は省略する。
【００９９】
実施の形態３
図３４はこの実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、画像形成装置によって立体画像を形成する場合は、前記トナーとして、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有するトナーを使用し、当該トナーによって形成されたトナー画像を定着手段によって記録媒体上に定着する際に、前記定着手段が前記トナーに含有される発泡剤を発泡させ、立体画像を記録媒体上に形成するとともに、前記潜像形成手段によって像担持体上に静電潜像を形成する際に、一つの単位画像内の潜像電位を部分的に異ならせることにより、所望の高さ分布を有する立体形状を形成可能とするように構成されている。
【０１００】
また、この実施の形態３では、前記一つの単位画像が、点字一文字を構成する最小単位である１ドットの画像であるように構成されている。
【０１０１】
すなわち、この実施の形態３では、図３４に示すように、画像処理装置１２の内部に点字画像を処理する点字画像処理部７１が設けられており、この点字画像処理部には、当該画像形成装置が接続されているパーソナルコンピュータ７２から文字情報が入力されるようになっている。そして、この点字画像処理部７１では、パーソナルコンピュータ７１から入力される文字画像を、所定の点字一覧表に従って点字の画像に変換するように構成されている。
【０１０２】
図３５は上記画像形成装置を用いて点字画像を形成した場合の１つの点字画像の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【０１０３】
図３６は１つの点字画像の高さ及び大きさを測定した結果を示すグラフである。
【０１０４】
その際、上記画像形成装置では、図３７に示すように、点字画像を基本的に８つの点の凹凸の有無によって表現する際に、点字一文字を構成する最小単位である１ドットの画像の形状（一つの単位画像という。）を、図３８（ａ）に示すような上端面が平坦な基本的な形状から、図３８（ｂ）に示すように中央部が高く盛り上がった略山型の形状、図３８（ｃ）に示すように左側の端部近傍が急激に高く盛り上がり、右側がなだらかに傾斜した形状、図３８（ｄ）に示すように逆に右側の端部近傍が急激に高く盛り上がり、左側がなだらかに傾斜した形状、図３８（ｅ）に示すように左右両側に高く盛り上がった２つの略山型を有し、中央部が低く窪んだ形状など、所望の高さ分布を有する立体形状を形成可能となっており、ユーザーがプリントを指示する際に、点字一文字を構成する最小単位である１ドットの画像の形状を選択することができるようになっている。なお、その際、併せて点字画像の大きさを任意に選択可能に構成してもよい。
【０１０５】
ところで、上記の如く、点字一文字を構成する最小単位である１ドットの各種の画像形状は、図３８（ａ）〜（ｅ）に示すように、感光体ドラム１４上に点字の画像を露光する際に、点字１ドット内の露光分布を変化させ、感光体ドラム１４表面の画像電位プロファイルを所定の形状に形成し、当該画像電位プロファイルに応じて発泡トナーを用いて現像・転写・定着することによって形成される。
【０１０６】
上記感光体ドラム１４上に画像露光を施して静電潜像を形成する潜像形成手段としてのＲＯＳ１３は、画像信号に応じて半導体レーザーを点灯させ、感光体ドラム１４の表面にレーザー光を所定の解像度（例えば、６００ｄｐｉ）で照射することによって、所望の静電潜像を形成するものである。
【０１０７】
その際、ＲＯＳ１３が書き込むレーザー光の解像度が、例えば６００ｄｐｉの場合、レーザー光が露光する１つのドットは、直径が約４２μｍの円形状となる。そのため、直径約１．４〜１．５ｍｍ程度の点字１ドットを露光する際に、ＲＯＳ１３の解像度の構成ドット毎に露光量を連続的（例えば、２５６段階）に変化させて制御することにより、図３８（ａ）〜（ｅ）に示すような画像露光が可能となる。
【０１０８】
図３９乃至図４１は、本発明者らが行った実験例の結果を示すものであり、図３８（ａ）、図３８（ｂ）及び図３８（ｅ）に示すような画像露光を行って静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像・転写・定着した記録用紙上のトナー像の断面形状を示す電子顕微鏡写真を示すものである。
【０１０９】
これらの図３９乃至図４１から明らかように、図３８（ａ）、図３８（ｂ）及び図３８（ｅ）に示すような画像露光を施すことにより、上端面が平坦な基本的な形状、中央部が高く盛り上がった略山型の形状、左右両側に高く盛り上がった２つの略山型を有し、中央部が低く窪んだ形状などを、実際に形成することができることがわかる。
【０１１０】
しかし、これに限らず、ハーフトーンの表現として行われている面積階調で潜像を作成する方法もある。この場合、潜像は、点字１ドット内部において断面プロファイルは滑らかでないが、本発明のような発泡トナーを使った場合には、熱定着時にトナー自体が体積膨張し、細部が埋まってしまう（つぶれてしまう）ので、点字１ドットの発泡トナー断面プロファイルを、連続的な曲線で再現することができる。
【０１１１】
また、上記のような点字１ドットの発泡トナー断面プロファイルは、ＲＯＳのビームスポット径、ＲＯＳのビーム光量、ＲＯＳのビームドットの書き込み位置などを変化させることによっても、変更することができ、ユーザーの個々人の指の感触に見合った所望の熱発泡トナーによる点字画像を得ることができる。
【０１１２】
図４２は上記の如く立体的な画像を形成するための発泡剤内添トナーの熱変形の状態を示す電子顕微鏡写真である。
【０１１３】
この場合、発泡剤カプセルの熱膨張サイズとトナーの熱発泡（気泡）サイズは、ほぼ同じであり、トナーの熱発泡に対して、中〜粗大な発泡剤カプセルの寄与は大きいことがわかる。
【０１１４】
図４３は上記の如く立体的な画像を形成するための試作トナーを示す電子顕微鏡写真である。
【０１１５】
トナーとしては、粒径が約２７μｍ程度のトナーが表面状態や、トナー粒子の形状等の点でよいことが分かる。
【０１１６】
また、図４４は発泡トナーのキャリアに対する付着状態を示すものである。
【０１１７】
図４４から明らかなように、通常のトナーに比べて、発泡トナーは、キャリアから遊離している粗大粉（トナー）が多いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置におけるプロセススピード（定着速度）と画像高さとの関係を示すグラフである。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラープリンターを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成するトナーを示す模式図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成するトナーの電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図６】図６はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成するトナーの電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された未定着トナー像を示す模式図である。
【図８】図８はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された未定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図９】図９はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図１０】図１０はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成した立体画像を示す模式図である。
【図１１】図１１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された定着トナー像を示す電子顕微鏡写真である。
【図１２】図１２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図１３】図１３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図１４】図１４はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された通常の定着トナー像を示す電子顕微鏡写真である。
【図１５】図１５はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図１６】図１６はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図１７】図１７はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図１８】図１８はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図１９】図１９はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置における定着温度と画像高さとの関係を示すグラフである。
【図２０】図２０はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図２１】図２１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置における用紙坪量と定着画像高さとの関係を示すグラフである。
【図２２】図２２は坪量の異なる記録用紙の種類、定着トナー像を示す電子顕微鏡写真及びトナー画像の厚さを坪量とともに示す図表である。
【図２３】図２３は坪量の異なる記録用紙の種類、定着トナー像を示す電子顕微鏡写真及びトナー画像の厚さを坪量とともに示す図表である。
【図２４】図２４はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図２５】図２５はトナー画像の高さの測定結果を示すグラフである。
【図２６】図２６は現像バイアス電圧とトナー画像の高さとの関係を示すグラフである。
【図２７】図２７はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置の制御回路を示すブロック図である。
【図２８】図２８はトナー濃度と定着後のトナー画像の高さとの関係を示すグラフである。
【図２９】図２９は定着温度とトナー画像の高さとの関係を示すグラフである。
【図３０】図３０はプロセススピードとトナー画像の高さとの関係を示すグラフである。
【図３１】図３１（ａ）（ｂ）は定着温度及びプロセススピードとトナー画像の高さとの関係をそれぞれ示すグラフである。
【図３２】図３２はトナー画像の高さを検出するための手段を示す構成図である。
【図３３】図３３はトナー画像の高さを検出するための手段を示す構成図である。
【図３４】図３４はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図３５】図３５はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図３６】図３６（ａ）（ｂ）は未定着トナー画像と定着トナー画像の高さの測定結果をそれぞれ示すグラフである。
【図３７】図３７は点字画像を示す模式図である。
【図３８】図３８（ａ）〜（ｅ）は静電潜像とトナー画像をそれぞれ示す模式図である。
【図３９】図３９はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図４０】図４０はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図４１】図４１はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置で形成された定着トナー像の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図４２】図４２は発泡剤内添トナーの発泡状態の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図４３】図４３は発泡剤内添トナーの電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【図４４】図４４は発泡剤内添トナーのキャリアへの付着状態の電子顕微鏡写真を示す図面代用写真である。
【符号の説明】
【０１１９】
１４：感光体ドラム、１５：現像器、２１：中間転写ベルト、３０：定着器、４０：トナー粒子、４１：結着樹脂、４２：発泡剤、４３：ガス泡。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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