(57)【要約】【課題】  画像形成装置の使用に際して、熱発泡性トナーによる立体画像形成を所望する際には、画像形成本体部はそのままで、ユーザのニーズに合ったオプションとして、熱発泡性トナーによる立体画像形成をも経済的で効率よく可能とすること。【解決手段】  画像形成本体部に脱着可能な熱発泡性トナー画像形成ユニットであって、記録媒体を該画像形成本体部から受け入れるとともに転写手段に給送する給送手段と、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成する現像手段と、該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に転写する前記転写手段と、該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を該画像形成本体部へ送り渡す送り渡し手段とを備える熱発泡性トナー画像形成ユニット。立体画像形成装置、及び立体画像形成方法。【選択図】          図１
2005156950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成本体部と、該画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットとを備えた画像形成装置であって、
前記画像形成本体部は、記録媒体を第一の転写手段へ給送する第一の給送手段、画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成する第一の静電潜像形成手段、該静電潜像を現像してトナー画像を形成する第一の現像手段、該トナー画像を記録媒体上に転写する第一の転写手段、及び転写された該トナー画像を該記録媒体上に定着させる第一の定着手段を有し、
前記熱発泡性トナー画像形成ユニットは、記録媒体を前記画像形成本体部から該熱発泡性トナー画像形成ユニットに受け入れるとともに第二の転写手段に給送する第二の給送手段、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成する第二の静電潜像形成手段、該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成する第二の現像手段、該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に転写する第二の転写手段、及び該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を前記第一の給送手段を介して前記画像形成本体部へ送り渡す第二の送り渡し手段を有し、
立体画像情報に基づいて熱発泡性トナー画像が記録された記録媒体を出力する立体画像形成装置。
【請求項２】
前記第一の給送手段は手差し給紙トレイである、請求項１に記載の立体画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成本体部は第一の送り渡し手段を有し、該第一の送り渡し手段は前記第二の給送手段を介して画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ、前記トナー画像が定着された前記記録媒体を送り渡すことが可能である、請求項１又は２に記載の立体画像形成装置。
【請求項４】
前記熱発泡性トナー画像形成ユニットは転写された該熱発泡性トナー画像を記録媒体上に定着させる第二の定着手段を有する、請求項１から３のいずれかに記載の立体画像形成装置。
【請求項５】
画像形成本体部に脱着可能な熱発泡性トナー画像形成ユニットであって、
記録媒体を該画像形成本体部から受け入れるとともに転写手段に給送する給送手段と、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成する現像手段と、該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に転写する前記転写手段と、該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を該画像形成本体部へ送り渡す送り渡し手段とを備える熱発泡性トナー画像形成ユニット。
【請求項６】
前記記録媒体上に転写された該熱発泡性トナー画像を仮定着させる定着手段を備える、請求項５に記載の熱発泡性トナー画像形成ユニット。
【請求項７】
第一の給送手段、第一の静電潜像形成手段、第一の現像手段、第一の転写手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の給送手段により記録媒体を第一の転写手段へ給送し、第一の静電潜像形成手段により、画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第一の現像手段により該静電潜像を現像してトナー画像を形成し、第一の転写手段により該トナー画像を該記録媒体上に転写し、第一の定着手段により該トナー画像を該記録媒体上に仮定着させ、第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して、該トナー画像が仮定着された該記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、
第二の給送手段により、該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段に給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該トナー画像が仮定着された該記録媒体上に転写し、第二の送り渡し手段により第一の給送手段を介して、該トナー画像が仮定着され該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の定着手段へ給送し、第一の定着手段により該記録媒体上の該熱発泡性トナー画像を発泡させつつ、該トナー画像及び該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法。
【請求項８】
第一の給送手段、第一の静電潜像形成手段、第一の現像手段、第一の転写手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、第二の定着手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の給送手段により記録媒体を第一の転写手段へ給送し、第一の静電潜像形成手段により、画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第一の現像手段により該静電潜像を現像してトナー画像を形成し、第一の転写手段により該トナー画像を該記録媒体上に転写し、第一の定着手段により該トナー画像を該記録媒体上に仮定着させ、第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して、該トナー画像が仮定着された該記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、
第二の給送手段により、該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段に給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該トナー画像が仮定着された該記録媒体上に転写し、第二の定着手段により該熱発泡性トナー画像を記録媒体上に仮定着させ、第二の送り渡し手段により第一の配送手段を介して該トナー画像及び該熱発泡性トナー画像が仮定着された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の定着手段へ給送し、第一の定着手段により該トナー画像及び該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法。
【請求項９】
第一の給送手段、第一の静電潜像形成手段、第一の現像手段、第一の転写手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、第二の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段へ給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該第二の給送手段から給送された該記録媒体上に転写し、第二の送り渡し手段により第一の給送手段を介して該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の転写手段へ給送し、第一の静電潜像形成手段により、画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第一の現像手段により該静電潜像を現像してトナー画像を形成し、第一の転写手段により該トナー画像を該記録媒体上に転写し、第一の定着手段により該記録媒体上の該熱発泡性トナー画像を発泡させつつ、該熱発泡性トナー画像及び該トナー画像を該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法。
【請求項１０】
第一の給送手段、第一の静電潜像形成手段、第一の現像手段、第一の転写手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、第二の定着手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、第二の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段へ給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該第二の給送手段から給送された該記録媒体上に転写し、第二の定着手段により該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に仮定着させ、第二の送り渡し手段により第一の給送手段を介して該熱発泡性トナー画像が仮定着された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の転写手段へ給送し、第一の静電潜像形成手段により、画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第一の現像手段により該静電潜像を現像してトナー画像を形成し、第一の転写手段により該トナー画像を該記録媒体上に転写し、第一の定着手段により該熱発泡性トナー画像及び該トナー画像を該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法。
【請求項１１】
第一の給送手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、第二の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段へ給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該第二の給送手段から給送された該記録媒体上に転写し、第二の送り渡し手段により第一の給送手段を介して該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の定着手段へ給送し、第一の定着手段により該記録媒体上の該熱発泡性トナー画像を発泡させつつ該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法。
【請求項１２】
第一の給送手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、第二の定着手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、第二の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段へ給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該第二の給送手段から給送された該記録媒体上に転写し、第二の定着手段により該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に仮定着させ、第二の送り渡し手段により第一の給送手段を介して該熱発泡性トナー画像が仮定着された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の定着手段へ給送し、第一の定着手段により該記録媒体上の該熱発泡性トナー画像及び該トナー画像を該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法。
【請求項１３】
前記第二の定着手段は該熱発泡性トナーが発泡しない条件で該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に仮定着させ、第一の定着手段は該熱発泡性トナーを発泡させつつ該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に定着させる、請求項８、１０、１２のいずれかに記載の立体画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置に関し、より詳しくは、通常の現像剤、インキ、インクリボン等によって再現される画像に加えて、熱によって発泡する熱発泡性トナーにより再現される立体画像を得ることができる立体画像形成装置、及び立体画像形成方法、並びにそれらに用いる熱発泡性トナー画像形成ユニットに関する。なお、本明細書において、立体画像とは、熱発泡性トナーのみからなる単独のトナー、又は熱発泡性トナーを含む複数のトナーから得られる立体的な画像を云う。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２０００−１３１８７５号公報
【特許文献２】特開２００１−１３４０９１号公報
【０００３】
従来から、電子写真方式や静電転写方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置が広く知られている。このような画像形成装置では、通常、ブラックトナーによるモノクロ画像、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色トナーによるフルカラー画像などをＰＰＣ用紙等の記録媒体上に形成し、出力するものである。
【０００４】
図８は、一般的な電子写真方式のフルカラー画像形成装置の一例であって、カラー複写機とカラープリンタのカラー複合機の断面概略図である。このカラー複合機には、特殊な記録媒体（厚紙、ラベル用紙、OHP等の支持体）の利用に供することができるように、手差し給紙トレイ１０５が設けられている。また、紙づまり時には、右側下部カバーを開けて紙を取り除き、トラブルを解消することができるようになっている。
【０００５】
また、これらの通常の、平面的な画像とは異なり、熱発泡性トナーを用いて立体的（隆起印刷的）な画像を得る技術が提案されている。本出願人は、画像形成トナー、その作製方法およびそれを用いた立体画像の形成方法ならびに画像形成装置を、特許文献１、特許文献２等において既に提案している。
【０００６】
特許文献１には、発泡剤を含有するトナーを用いることによって、一般の複写機やプリンタ等の電子写真画像形成装置を使用して、定着と同時にトナー中の発泡剤を発泡させて、立体画像を形成することができる旨、従来の電子写真画像形成装置に定着温度を制御する手段を付加するだけで、通常の画像（平面画像）と立体画像の双方を形成し得る画像形成装置となる旨、従来の画像形成装置に定着速度を制御する手段を付加することによって、平面画像と立体画像の双方を形成し得る画像形成装置とすることもできる旨等が記載されている。
【０００７】
特許文献２では、ロータリー方式の現像装置（現像ユニット）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色の現像器の少なくともいずれか１つで、結着樹脂と発泡剤とを含有するトナーを使用するように構成された例が記載されている。また、特許文献２では、５つの現像器を備えたロータリー方式の現像ユニットを使用し、その一の現像器（Ｗ）でのみ、熱発泡性のトナーを使用するように構成した例が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、イエロー、シアン、マゼンタの３色トナーに熱発泡性トナーを加えた４色トナーをロータリー方式の現像ユニットとして用いた場合、上記３色のトナーを重ね合わせたプロセスブラックでは黒色を完全には再現することは難しく、また、コスト的にも不利である。５つの現像器を備えたロータリー方式の現像ユニット、又は、５つの現像器・感光体ドラム・転写ロール等を備えたタンデム方式の現像ユニットとした場合、装置が大きくなり過ぎてしまう。すべての画像形成装置に対して予め熱発泡性トナーでの画像形成を可能とするのは、熱発泡性トナーによる画像を必要としないユーザに対し、余計な機能及びコストを強要し適切ではない。通常のトナーのみを用いる画像形成装置と、通常のトナーの他、熱発泡性トナーも用いる画像形成装置とを全く別個独立に製造するのも非効率である。
【０００９】
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、その目的は、画像形成装置の使用に際して、熱発泡性トナーによる立体画像形成を所望する際には、画像形成本体部はそのままで、ユーザのニーズに合ったオプションとして、熱発泡性トナーによる立体画像形成をも経済的で効率よく可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の本発明は、画像形成本体部と、該画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットとを備えた画像形成装置であって、
前記画像形成本体部は、記録媒体を第一の転写手段へ給送する第一の給送手段、画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成する第一の静電潜像形成手段、該静電潜像を現像してトナー画像を形成する第一の現像手段、該トナー画像を記録媒体上に転写する第一の転写手段、及び転写された該トナー画像を該記録媒体上に定着させる第一の定着手段を有し、
前記熱発泡性トナー画像形成ユニットは、記録媒体を前記画像形成本体部から該熱発泡性トナー画像形成ユニットに受け入れるとともに第二の転写手段に給送する第二の給送手段、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成する第二の静電潜像形成手段、該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成する第二の現像手段、該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に転写する第二の転写手段、及び該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を前記第一の給送手段を介して前記画像形成本体部へ送り渡す第二の送り渡し手段を有し、
立体画像情報に基づいて熱発泡性トナー画像が記録された記録媒体を出力する立体画像形成装置である。
【００１１】
請求項２に記載の本発明は、前記第一の給送手段は手差し給紙トレイである、請求項１に記載の立体画像形成装置である。
【００１２】
請求項３に記載の本発明は、前記画像形成本体部は第一の送り渡し手段を有し、該第一の送り渡し手段は前記第二の給送手段を介して画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ、前記トナー画像が定着された前記記録媒体を送り渡すことが可能である、請求項１又は２に記載の立体画像形成装置である。
【００１３】
請求項４に記載の本発明は、前記熱発泡性トナー画像形成ユニットは転写された該熱発泡性トナー画像を記録媒体上に定着させる第二の定着手段を有する、請求項１から３のいずれかに記載の立体画像形成装置である。
【００１４】
請求項５に記載の本発明は、画像形成本体部に脱着可能な熱発泡性トナー画像形成ユニットであって、
記録媒体を該画像形成本体部から受け入れるとともに転写手段に給送する給送手段と、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成する現像手段と、該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に転写する前記転写手段と、該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を該画像形成本体部へ送り渡す送り渡し手段とを備える熱発泡性トナー画像形成ユニットである。
【００１５】
請求項６に記載の本発明は、前記記録媒体上に転写された該熱発泡性トナー画像を仮定着させる定着手段を備える、請求項５に記載の熱発泡性トナー画像形成ユニットである。
【００１６】
請求項７に記載の本発明は、第一の給送手段、第一の静電潜像形成手段、第一の現像手段、第一の転写手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の給送手段により記録媒体を第一の転写手段へ給送し、第一の静電潜像形成手段により、画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第一の現像手段により該静電潜像を現像してトナー画像を形成し、第一の転写手段により該トナー画像を該記録媒体上に転写し、第一の定着手段により該トナー画像を該記録媒体上に仮定着させ、第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して、該トナー画像が仮定着された該記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、
第二の給送手段により、該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段に給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該トナー画像が仮定着された該記録媒体上に転写し、第二の送り渡し手段により第一の給送手段を介して、該トナー画像が仮定着され該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の定着手段へ給送し、第一の定着手段により該記録媒体上の該熱発泡性トナー画像を発泡させつつ、該トナー画像及び該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法である。
【００１７】
請求項８に記載の本発明は、第一の給送手段、第一の静電潜像形成手段、第一の現像手段、第一の転写手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、第二の定着手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の給送手段により記録媒体を第一の転写手段へ給送し、第一の静電潜像形成手段により、画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第一の現像手段により該静電潜像を現像してトナー画像を形成し、第一の転写手段により該トナー画像を該記録媒体上に転写し、第一の定着手段により該トナー画像を該記録媒体上に仮定着させ、第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して、該トナー画像が仮定着された該記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、
第二の給送手段により、該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段に給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該トナー画像が仮定着された該記録媒体上に転写し、第二の定着手段により該熱発泡性トナー画像を記録媒体上に仮定着させ、
第二の送り渡し手段により第一の配送手段を介して該トナー画像及び該熱発泡性トナー画像が仮定着された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の定着手段へ給送し、第一の定着手段により該トナー画像及び該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法である。
【００１８】
請求項９に記載の本発明は、第一の給送手段、第一の静電潜像形成手段、第一の現像手段、第一の転写手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、第二の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段へ給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該第二の給送手段から給送された該記録媒体上に転写し、第二の送り渡し手段により第一の給送手段を介して該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の転写手段へ給送し、第一の静電潜像形成手段により、画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第一の現像手段により該静電潜像を現像してトナー画像を形成し、第一の転写手段により該トナー画像を該記録媒体上に転写し、第一の定着手段により該記録媒体上の該熱発泡性トナー画像を発泡させつつ、該熱発泡性トナー画像及び該トナー画像を該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法である。
【００１９】
請求項１０に記載の本発明は、第一の給送手段、第一の静電潜像形成手段、第一の現像手段、第一の転写手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、第二の定着手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、第二の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段へ給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該第二の給送手段から給送された該記録媒体上に転写し、第二の定着手段により該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に仮定着させ、第二の送り渡し手段により第一の給送手段を介して該熱発泡性トナー画像が仮定着された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の転写手段へ給送し、第一の静電潜像形成手段により、画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第一の現像手段により該静電潜像を現像してトナー画像を形成し、第一の転写手段により該トナー画像を該記録媒体上に転写し、第一の定着手段により該熱発泡性トナー画像及び該トナー画像を該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法である。
【００２０】
請求項１１に記載の本発明は、第一の給送手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、第二の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段へ給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該第二の給送手段から給送された該記録媒体上に転写し、第二の送り渡し手段により第一の給送手段を介して該熱発泡性トナー画像が転写された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の定着手段へ給送し、第一の定着手段により該記録媒体上の該熱発泡性トナー画像を発泡させつつ該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法である。
【００２１】
請求項１２に記載の本発明は、第一の給送手段、第一の定着手段、及び第一の送り渡し手段を有する画像形成本体部と、
第二の給送手段、第二の静電潜像形成手段、第二の現像手段、第二の転写手段、第二の定着手段、及び第二の送り渡し手段を有し、前記画像形成本体部に脱着可能に付設された熱発泡性トナー画像形成ユニットと、を準備し、
第一の送り渡し手段により第二の給送手段を介して記録媒体を前記画像形成本体部から前記熱発泡性トナー画像形成ユニットへ送り渡し、第二の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第二の転写手段へ給送し、第二の静電潜像形成手段により、立体画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、第二の現像手段により該静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、第二の転写手段により該熱発泡性トナー画像を該第二の給送手段から給送された該記録媒体上に転写し、第二の定着手段により該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に仮定着させ、第二の送り渡し手段により第一の給送手段を介して該熱発泡性トナー画像が仮定着された該記録媒体を前記熱発泡性トナー画像形成ユニットから前記画像形成本体部へ送り渡し、
第一の給送手段により該記録媒体を受け入れるとともに第一の定着手段へ給送し、第一の定着手段により該記録媒体上の該熱発泡性トナー画像及び該トナー画像を該記録媒体上に定着させる立体画像形成方法である。
【００２２】
請求項１３に記載の本発明は、前記第二の定着手段は該熱発泡性トナーが発泡しない条件で該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に仮定着させ、第一の定着手段は該熱発泡性トナーを発泡させつつ該熱発泡性トナー画像を該記録媒体上に定着させる、請求項８、１０、１２のいずれかに記載の立体画像形成方法である。
【００２３】
本発明の熱発泡性トナー画像形成ユニットにおいて、該給送手段は、前記画像形成装置の画像形成本体部にてトナー画像が転写された記録媒体を該画像形成本体部から受け入れるとともに前記転写手段に給送できることが好ましい。
【００２４】
本発明において、上記定着手段としては、オーブン方式、熱ロール方式、熱ベルト方式等、従来の加熱方式の定着装置が適宜利用できるが、この中で現在最も広く電子写真方式に適用されている熱ロール方式の定着装置を用いるのが好ましい。熱ロール方式の定着装置はヒータを内部に備えた加熱ロールと加圧ロール等からなる。加熱ローラは１００〜１７０℃に温度設定可能であることが好ましい。そして、仮定着の際には１００〜１５０℃に設定し、最終の定着の際には１５０〜１７０℃に設定することが好ましい。
【００２５】
ここで仮定着とは、複数の定着過程がある場合に最終の定着過程以外の定着過程を云う。熱発泡性トナーを記録媒体に仮定着する場合には、その後最終の定着過程に給送されるまで熱発泡性トナーが膨れずに、かつ記録媒体から剥離せずに接着させる為に、加熱ローラは１００〜１２０℃に設定することが好ましい。
【００２６】
本発明において、記録媒体としては、パルプ原料を主成分とする普通紙、ＰＰＣ用紙等の記録用紙、普通紙の上に樹脂に白色顔料等を混ぜ合わせたコート紙、ＯＨＰフィルム、ポリエステル等の樹脂に白色顔料を混ぜ合わせた白色フィルム等を用いることができる。
【００２７】
本発明において、上記定着手段は熱ロール方式、熱ベルト方式等、従来の加熱方式の定着装置が適宜利用できる。この中で現在最も広くデンし写真方式に適用されている熱ロール方式の定着装置を用いるのが好ましい。熱ロール方式の定着装置は、ヒータを内部に備えた加熱ロールと加圧ロール（もしくは加圧ベルト）等からなる。加熱ロールは１００〜１８０℃に温度設定可能であることが好ましい。そして、熱発泡性トナー画像を仮定着する際には、１００〜１３０℃に設定し、最終の定着の際には、画像形成本体部の定着ロール温度を、１５０℃〜１８０℃に設定することが好ましい。
【００２８】
本発明において、画像形成本体部の第一の現像手段は、通常のカーボンブラック顔料を含有したモノクロトナーのみを備えた現像器・現像ユニットであっても良く、イエロー・マゼンタ・シアン・カーボンブラックの４色のトナーを備えたフルカラーの現像ユニット・現像ユニットであっても良い。
【００２９】
本発明において、画像形成本体部は、第一の現像手段としての現像ユニットと、感光体ドラム等の潜像像担持体である像担持体とを、１対１の関係、あるいは、Ｎ（Ｎ：自然数）対１の関係で具備することができる。前者の例としては、例えば、モノクロ画像形成装置、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応する現像ユニット及び像担持体等が中間転写体の上流側から下流側にかけて並ぶタンデム方式のフルカラー画像形成装置等が挙げられ、後者の例としては、ロータリー方式の現像ユニットを用いた画像形成装置、像担持体に対し各色に対応する現像ユニットが像担持体の上流側から下流側にかけて並ぶフルカラー画像形成装置等が挙げられる。同様に、本発明の熱発泡性トナー画像形成ユニットは、第二の現像手段としての現像器と、感光体ドラム等の像担持体とを、１対１の関係、あるいは、Ｎ対１の関係で具備することができる。
【００３０】
本発明の熱発泡性トナー画像形成ユニットは、例えばサーマルインクジェット方式や熱転写方式などの画像形成本体部にも着脱可能に適用することができる。また、この場合、画像形成本体部の現像剤はトナーに限られるものではなく、液体インク、ソリッドインクやドナーシートなどが含まれるものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の画像形成装置、熱発泡性トナー画像形成ユニット及び立体画像形成方法によれば、従来の画像形成装置に本発明の熱発泡性トナー画像形成ユニットを着脱可能に付設することにより、熱発泡性トナーによる立体画像形成を、経済的で効率よく可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、本発明の実施の形態について図面を適宜参照して説明する。
【００３３】
図１は、本発明の立体画像形成装置であって、図８の一般的なカラー複合機をその右側下部カバーを開けることにより画像形成本体部１００として用いて、これに熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６が脱着可能に付設された画像形成装置１を示す断面概略図である。画像形成装置１では、画像形成本体部１に設けられた手差し給紙トレイ１０５をそのまま利用している。
【００３４】
この熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６には、（第二の）現像手段としての現像器１５’に熱発泡性トナーとキャリアとを混合した現像剤が収容されており、この熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、その後これを発泡させて立体画像とすることができる。
【００３５】
この熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６の外形は、図８のカラー複合機と着脱可能に設計されている。すなわち、図８のカラー複合機の右側下部カバーを開けて、その手差し給紙トレイ１０５を収容して熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６を装着することにより、熱発泡性トナーを用いた立体画像形成が可能である。更に、熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６を脱離させ、右側下部カバーを閉じることによって、画像形成本体部１００は、通常のカラー複合機に戻すこともできる。また、図１の画像形成装置１は立体画像情報に基づいて熱発泡性トナー画像である立体画像が記録された記録用紙を出力することができると共に、熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６はそのままで、通常のフルカラーの両面プリントも可能である。
【００３６】
熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６は、通常の画像形成ユニットと同様に、内部に、像担持体である感光体ドラム１４’と、その周囲に、帯電ロール１６’、（第二の）静電潜像形成手段であるＬＥＤ（レーザー書き込み装置）１３’、（第二の）現像手段である現像器１５’、（第二の）転写手段である転写ロール１９’、感光体クリーニング装置３３’とを備えている。更に、（第二の）給送手段を構成するスクレーパー２８１’及び搬送ロール２８’、画像処理装置１２’、（第二の）定着手段であって加熱ロール及び加圧ロールからなる定着装置３０’、感光体クリーニング装置３３’、（第二の）送り渡し手段を構成するＵ字状板３６１’及び送り渡しロール３６’、等が配設されている。
【００３７】
熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６は、スクレーパー２８１’が記録媒体を掻き出して、画像形成本体部１００からＰＰＣ用紙等の記録用紙を搬送ロール２８’に受け入れることができ、かつ、第二の送り渡し手段であるＵ字状板３６１’及び送り渡しロール３６’が画像形成本体部１００の手差し給紙トレイ１０５に記録用紙を送り渡すことができるように、画像形成本体部１００に付設されている。
【００３８】
画像処理装置１２’で所定の立体画像処理が施された立体画像情報は、立体画像の高さに応じた階調データとしてＬＥＤ１３’に送られ、このＬＥＤ１３’では、図示しない半導体レーザーからレーザー光ＬＢをこの階調データに応じて出射し、感光体ドラム１４’上を走査露光する。
【００３９】
なお、ＬＥＤ１３’はＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）に代えることも可能であるが、熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６ではユニットごと脱着する機会が多いことが予測されるので、比較的振動や衝撃に強いＬＥＤアレイ等を採用することが好ましい。
【００４０】
この画像形成装置１の画像形成本体部１００の内部には、図１に示すように、感光体ドラム（像担持体）１４を中心に構成されており、その周囲に、帯電装置１６、第一の静電潜像形成手段であるＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）１３、第一の現像手段である現像ユニット１５、一次転写ロール１９、感光体クリーニング装置３３が配設されている。更に、第一の給送手段である手差し給紙トレイ１０５、搬送ロール２８、第一の転写手段である二次転写ロール２５、第一の定着手段であって定着ロール３１及び加圧ロール３２からなる定着装置３０、第一の送り渡し手段である送り渡しロール３６等が配設されている。また、大量の記録用紙を収容給紙することが可能な給紙カセット１０１及び給紙トレイ１０２〜１０４が収容されている。
【００４１】
画像形成本体部１００には、一つの感光体ドラム１４に対して、色の異なる複数のトナー画像を形成可能なロータリー型の現像ユニット１５が配設されている。この画像形成部は、感光体ドラム１４に対して、複数のトナー画像を形成可能なロータリー型の現像ユニット１５により、中間転写ベルト１８の回転回数ごとに、相異なる種類の現像剤による画像を、１次転写ロール１９により色重ね転写し、２次転写ロール２５で、記録用紙上に一括転写することにより、画像形成するよう構成されている。
【００４２】
手差し給紙トレイ１０５は熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６の送り渡しロール３６’から記録用紙を受け入れることができ、送り渡しロール３６は熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６の搬送ロール２８’に記録用紙を送り渡すことができる。
【００４３】
手差し給紙トレイ１０５は、通常の画像形成装置にあらかじめ設けられている特殊な記録媒体（厚紙、ラベル用紙、OHP等の支持体）用の手差し機構部である。手差し給紙トレイ１０５に、熱発泡性トナー画像形成ユニットを脱着可能に接続することにより、ユーザのニーズに合った立体画像形成装置を効率よく提供することが可能となる。
【００４４】
現像ユニット１５は色の異なる複数のトナー画像を形成可能なロータリー型の現像ユニットであって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色のトナーに対応する各現像器（１５Ｙ、１５Ｍ，１５Ｃ、１５ＢＫ）を備え、各現像器には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（カーボンブラック）の各トナーとキャリアとを混合した現像剤がそれぞれ収容されている。この画像形成本体部１００は、熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６を付設するしないに拘わらず、フルカラーの現像が可能であり、イエロー、シアン、マゼンタの３色のトナーを重ね合わせてプロセスブラックとする場合と比較して、容易に低コストで完全に黒色を再現することができる。
【００４５】
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色の階調データとしてＲＯＳ１３に送られ、このＲＯＳ１３では、階調データに応じてレーザー光ＬＢによる画像露光が行われる。
【００４６】
上記ＲＯＳ１３は、図示しない半導体レーザーを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し、感光体ドラム１４上を走査露光する。この感光体ドラム１４は、図示しない駆動部によって図１の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、予め帯電装置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。
【００４７】
上記感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像ユニット１５によって、現像領域において例えば、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によって反転現像され、所定の色のトナー画像Ｔとなる。その際、上記各現像ユニット１５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。
【００４８】
上記感光体ドラム上に形成された各色のトナーによる画像（トナー画像）は、当該感光体ドラム１４の下部に配置された中間転写ベルト１８上に、一次転写ロール１９によってニップ部で多重に転写される。つまり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が中間転写ベルト１８上のニップ部で一次転写される。
【００４９】
この中間転写ベルト１８は、図１に示すように、駆動ロール２１、従動ロール２０、テンションロール２２及び二次転写部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によって張架されており、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。この中間転写ベルト１８上に転写されたトナー画像は、所定のタイミングで二次転写位置へと搬送される記録媒体としての記録用紙上に、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に圧接する二次転写ロール２５の圧接力及び静電吸引力によって転写される。
【００５０】
上記記録用紙（記録媒体）は、図１に示すように、給紙カセット１０１、又は給紙トレイ１０２〜１０４から、用紙ガイドに支えられた所定のサイズの記録用紙がピックアップロール２７によって給紙される。給紙された記録用紙は、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の二次転写位置まで搬送される。そして、上記記録用紙には、二次転写ロール２５とバックアップロール２３とによって、中間転写ベルト１８上から所定の色のトナー画像が一括して転写されるようになっている。
【００５１】
また、上記中間転写ベルト１８上から所定の色のトナー画像が転写された記録用紙は、中間転写ベルト１８から分離された後、加熱ロール３１及び加圧ロール３２からなる定着装置３０へと搬送され、この加熱ロール３１及び加圧ロール３２によって、熱及び圧力でトナー画像が記録用紙上に定着される。
【００５２】
また、画像形成装置１は、パーソナルコンピュータＰに接続されている。コンピュータＰは、中央演算装置、制御装置、ランダムアクセスメモリ、ハードディスク、ディスプレイや通信制御装置を含む入出力装置などによるハードウェア構成と、基本ソフトと応用ソフトなどによるソフトウェア構成とを備えており、様々な機能を実現している。例えば、応用ソフトとしてワードプロセッサソフトやドローソフトを備え、作成した文章や絵を、ネットワークを介して画像形成装置１に出力させることが可能である。また、応用ソフトとして電子メールソフトを備え、ネットワークに接続された各コンピュータ間で電子メールを送受信することが可能である。
【００５３】
このカラー複合機の上部には、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を照明ランプ（光源）６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー及びハーフレートミラー及び結像レンズからなる縮小光学系７〜１０を介してＣＣＤ等からなる受光素子（画像読取素子）１１上に走査露光し、この受光素子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。
【００５４】
上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿の色材反射光像は、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。
【００５５】
またこの複合機の上部には、ユーザインタフェイスとしてのタッチ式液晶パネル（図示せず）が配設されている。この液晶パネルには、ユーザに対して操作手順やメッセージが出力され、ユーザから所定の領域を指で触れることで動作指示が入力される。
【００５６】
ここで、本実施の形態で使用する熱発泡性トナーについて詳細に説明する。熱発泡性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。
【００５７】
上記発泡剤としては、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１に示すような通常の加熱型の定着装置を用いて発泡させ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ことが好ましい。
【００５８】
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ＮＨ4Ｃｌ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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、アクリロニトリルの共重合体が、焼却廃棄時の有毒物質が発生しない点、すなわち、地球環境汚染の防止の点で好ましい。
【００６１】
上記熱発泡性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質量％〜５０質量％、好ましくは１０質量％〜４０質量％である。発泡剤の含有量が５質量％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質量％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。
【００６２】
上記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。
【００６３】
上記熱発泡性トナーの結着樹脂には、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質量％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。
【００６４】
熱発泡性トナーのトナー粒子を切断し、その切片を顕微鏡で観察すると、少なくとも結着樹脂と発泡剤粒子とからなり、発泡剤粒子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。熱発泡性トナーのトナー粒子は、発泡剤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及び帯電安定性を良好に維持している。
【００６５】
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、まったく発泡剤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、発泡剤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及び帯電安定性をより向上できるので好ましい。
【００６６】
上記熱発泡性トナーには、着色剤は含まれていないが、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１〜８０重量部程度の割合が適切である。
【００６７】
また、上記熱発泡性トナーには、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、熱発泡性トナーには、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、熱発泡性トナーには、所望により帯電制御剤を加えてもよい。また更に、熱発泡性トナーには、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。
【００６８】
上記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。また、熱発泡性トナーは、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良い。熱発泡性トナーは、結着樹脂としてバインダーポリマーを７０質量％、発泡剤としてエクスパンセル０５１−４０DUを２５質量％、そしてワックスとしてTN-14を５質量％含有した。この熱発泡性トナーの体積平均粒径は、約２５μｍであった。
【００６９】
上記熱発泡性トナーを使用するにあたり、現像方式は、二成分現像方式、非磁性一成分現像方式、磁性一成分現像方式いずれでも構わないが、本実施の形態では、二成分現像方式を採用し、画像を形成している。トナー組成は、熱発泡性トナー及び非発泡性フルカラートナーともに、オイルレス熱定着を可能とするワックスが含有されていても、含有されていなくても構わないが、本実施の形態では、発泡トナー、非発泡カラートナーいずれも、ワックスが含有されているトナーを採用し、オイルシステムが付いていないソフトロール定着装置３０、３０’で画像を定着・形成している。
【実施例１】
【００７０】
請求項７等対応の実施例を説明する。
【００７１】
図１の立体画像形成装置において、搬送ロール２８は記録用紙４０を二次転写ロール２５へ給送し、ＲＯＳ１３は画像処理装置１２から与えられた画像情報に基づいて像担持体１４上に静電潜像を形成し、現像ユニット１５はこのＲＯＳ１３により形成された静電潜像をイエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＢＫのフルカラートナーにて現像してトナー画像を形成し、二次転写ロール２５はこのトナー画像を記録用紙４０上に転写し、定着装置３０は該トナー画像を記録用紙４０上に仮定着させ、送り渡しロール３６は搬送ロール２８’を介して前記画像形成本体部１００から前記熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６へ該トナー画像が仮定着された記録用紙を送り渡し、
搬送ロール２８’は該トナー画像が仮定着された記録用紙４０を受け入れると共に転写ロール１９’へ給送し、ＬＥＤ１３’は画像処理装置１２’から与えられた立体画像情報に基づいて感光体ドラム１４’上に静電潜像を形成し、現像器１５’はＬＥＤ１３’により形成された静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、転写ロール１９’はこの熱発泡性トナー画像を搬送ロール２８’により給送された記録用紙４０上に転写し、送り渡しロール３６’は手差し給紙トレイ１０５を介して熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６から画像形成本体部１００へこの熱発泡性トナー画像が転写された記録用紙４０を送り渡し、
搬送ロール２８はこのトナー画像が仮定着されかつ熱発泡性トナー画像が転写された記録用紙４０を受け入れると共に定着装置３０へ給送し、定着装置３０はこの熱発泡性トナーを発泡させると共にこの熱発泡性トナー画像及び熱発泡性トナー画像を記録用紙４０上に定着させることにより、トナー画像及び熱発泡性トナー画像からなる立体画像が記録された記録用紙４０を出力することができた。
【００７２】
ここで、前記画像形成本体部１００における定着装置３０の定着ロール３１の設定温度は１５０℃であった。
【００７３】
このときの記録用紙４０上へのトナー画像及び熱発泡性トナー画像の転写・定着過程は図２の様になる。すなわち、二次転写ロール２５（Ｂ点）において記録用紙４０上に転写されたトナーＴ４がトナー画像を形成し、定着装置３０（Ｃ点）において仮定着されたトナーＴ５がトナー画像を形成し、転写ロール１９’（Ｄ点）において更に熱発泡性トナーＴ１が転写されて熱発泡性トナー画像を形成し、定着装置３０（Ｃ点）において発泡し定着された熱発泡性トナーＴ３及び定着されたトナーＴ６が立体画像を形成している。
【実施例２】
【００７４】
請求項８、１３等対応の実施例を説明する。
【００７５】
図１の立体画像形成装置において、搬送ロール２８は記録用紙４０を二次転写ロール２５へ給送し、ＲＯＳ１３は画像処理装置１２から与えられた画像情報に基づいて像担持体１４上に静電潜像を形成し、現像ユニット１５はこのＲＯＳ１３により形成された静電潜像をフルカラートナーにて現像してトナー画像を形成し、二次転写ロール２５はこのトナー画像を記録用紙４０上に転写し、定着装置３０は該トナー画像を記録用紙４０上に仮定着させ、送り渡しロール３６は搬送ロール２８’を介して前記画像形成本体部１００から前記熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６へ該トナー画像が仮定着された記録用紙を送り渡し、
搬送ロール２８’は該トナー画像が仮定着された記録用紙４０を受け入れると共に転写ロール１９’へ給送し、ＬＥＤ１３’は画像処理装置１２’から与えられた立体画像情報に基づいて感光体ドラム１４’上に静電潜像を形成し、現像器１５’はＬＥＤ１３’により形成された静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、転写ロール１９’はこの熱発泡性トナー画像を搬送ロール２８’により給送された記録用紙４０上に転写し、定着装置３０’はこの熱発泡性トナーが発泡しない条件で熱発泡性トナー画像を記録用紙４０上に仮定着し、送り渡しロール３６’は手差し給紙トレイ１０５を介して熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６から画像形成本体部１００へこの熱発泡性トナー画像が仮定着された記録用紙４０を送り渡し、
搬送ロール２８はこのトナー画像及び熱発泡性トナー画像が仮定着された記録用紙４０を受け入れると共に定着装置３０へ給送し、定着装置３０はこの熱発泡性トナーを発泡させると共にこの熱発泡性トナー画像及びトナー画像を記録用紙４０上に定着させることにより、トナー画像及び熱発泡性トナー画像からなる立体画像が記録された記録用紙４０を出力することができた。
【００７６】
ここで、熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６における定着装置３０’の定着ロール３１’の設定温度は１１０℃、画像形成本体部１００における定着装置３０の定着ロール３１の設定温度は１６０℃であった。
【００７７】
このときの記録用紙４０上へのトナー画像及び熱発泡性トナー画像の転写・定着過程は図３の様になる。すなわち、二次転写ロール２５（Ｂ点）において記録用紙４０上に転写されたトナーＴ４がトナー画像を形成し、定着装置３０（Ｃ点）において仮定着されたトナーＴ５がトナー画像を形成し、転写ロール１９’（Ｄ点）において更に熱発泡性トナーＴ１が熱発泡性トナー画像を形成し、定着装置３０’（Ｅ点）において熱発泡性トナー画像及びトナー画像が仮定着され、定着装置３０（Ｃ点）において発泡し定着された熱発泡性トナーＴ３及び定着されたトナーＴ６が立体画像を形成している。
【実施例３】
【００７８】
請求項９等対応の実施例を説明する。
【００７９】
図１の立体画像形成装置において、搬送ロール２８’は記録用紙４０を転写ロール２５’へ給送し、ＬＥＤ１３’は画像処理装置１２’から与えられた立体画像情報に基づいて感光体ドラム１４’上に静電潜像を形成し、現像器１５’はＬＥＤ１３’により形成された静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、転写ロール１９’はこの熱発泡性トナー画像を搬送ロール２８’により給送された記録用紙４０上に転写し、送り渡しロール３６’は手差し給紙トレイ１０５を介して熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６から画像形成本体部１００へこの熱発泡性トナー画像が転写された記録用紙４０を送り渡し、
搬送ロール２８はこの熱発泡性トナー画像が転写された記録用紙４０を受け入れると共に二次転写ロール２５へ給送し、ＲＯＳ１３は画像処理装置１２から与えられた画像情報に基づいて像担持体１４上に静電潜像を形成し、現像ユニット１５はこのＲＯＳ１３により形成された静電潜像をフルカラートナーにて現像してトナー画像を形成し、二次転写ロール２５はこのトナー画像を上記熱発泡性トナー画像が転写された記録用紙４０上に転写し、定着装置３０は、熱発泡性トナーを発泡させると共にこの熱発泡性トナー画像を記録用紙４０上に定着させることにより、立体画像情報に基づいて、熱発泡性トナー画像及びトナー画像からなる立体画像が記録された記録用紙を出力することができた。
【００８０】
ここで、前記画像形成本体部１００における定着装置３０の定着ロール３１の設定温度は１５０℃であった。
【００８１】
このときの記録用紙４０上へのトナー画像及び熱発泡性トナー画像の転写・定着過程は図４の様になる。すなわち、転写ロール１９’（Ｄ点）において熱発泡性トナーＴ１が記録用紙４０上に転写されて熱発泡性トナー画像を形成し、二次転写ロール２５（Ｂ点）において記録用紙４０上に転写されたトナーＴ４がトナー画像を形成し、定着装置３０（Ｃ点）において発泡し定着された熱発泡性トナーＴ３及び定着されたトナーＴ６が立体画像を形成している。
【実施例４】
【００８２】
請求項１０、１３等対応の実施例を説明する。
【００８３】
図１の立体画像形成装置において、搬送ロール２８’は記録用紙４０を転写ロール２５’へ給送し、ＬＥＤ１３’は画像処理装置１２’から与えられた立体画像情報に基づいて感光体ドラム１４’上に静電潜像を形成し、現像器１５’はＬＥＤ１３’により形成された静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、転写ロール１９’はこの熱発泡性トナー画像を搬送ロール２８’により給送された記録用紙４０上に転写し、定着装置３０’はこの熱発泡性トナーが発泡しない条件で熱発泡性トナー画像を記録用紙４０上に仮定着し、送り渡しロール３６’は手差し給紙トレイ１０５を介して熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６から画像形成本体部１００へこの熱発泡性トナー画像が転写され仮定着された記録用紙を送り渡し、
搬送ロール２８はこの熱発泡性トナー画像が転写され仮定着された記録用紙４０を受け入れると共に二次転写ロール２５へ給送し、ＲＯＳ１３は画像処理装置１２から与えられた画像情報に基づいて像担持体１４上に静電潜像を形成し、現像ユニット１５はこのＲＯＳ１３により形成された静電潜像をフルカラートナーにて現像してトナー画像を形成し、二次転写ロール２５はこのトナー画像を上記熱発泡性トナー画像が転写された記録用紙４０上に転写し、定着装置３０は熱発泡性トナーを発泡させると共に該熱発泡性トナー画像及び該トナー画像を記録用紙４０上に定着させることにより、立体画像情報に基づいて熱発泡性トナー画像及びトナー画像からなる立体画像が記録された記録用紙を出力することができた。
【００８４】
ここで、前記熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６における定着装置３０’の定着ロール３１’の設定温度は１１０℃、前記画像形成本体部１００における定着装置３０の定着ロール３１の設定温度は１６０℃であった。
【００８５】
このときの記録用紙４０上へのトナー画像及び熱発泡性トナー画像の転写・定着過程は図５の様になる。すなわち、転写ロール１９’（Ｄ点）において熱発泡性トナーＴ１が記録用紙４０上に転写されて熱発泡性トナー画像を形成し、定着装置３０’（Ｅ点）においてこの熱発泡性トナー画像が仮定着され、二次転写ロール２５（Ｂ点）において更にトナーＴ４がトナー画像を形成し、定着装置３０（Ｃ点）において発泡し定着された熱発泡性トナーＴ３及び定着されたトナーＴ６が立体画像を形成している。
【実施例５】
【００８６】
請求項１１等対応の実施例を説明する。
【００８７】
図１の立体画像形成装置において、搬送ロール２８’は記録用紙４０を転写ロール２５’へ給送し、ＬＥＤ１３’は画像処理装置１２’から与えられた立体画像情報に基づいて感光体ドラム１４’上に静電潜像を形成し、現像器１５’はＬＥＤ１３’により形成された静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、転写ロール１９’はこの熱発泡性トナー画像を搬送ロール２８’により給送された記録用紙４０上に転写し、送り渡しロール３６’は手差し給紙トレイ１０５を介して熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６から画像形成本体部１００へこの熱発泡性トナー画像が転写された記録用紙４０を送り渡し、
搬送ロール２８はこの熱発泡性トナー画像が転写された記録用紙４０を受け入れると共に定着装置３０に給送し、定着装置３０は熱発泡性トナーを発泡させると共に記録用紙４０上に定着させることにより、立体画像情報に基づいて熱発泡性トナー画像からなる立体画像が記録された記録用紙を出力することができた。
【００８８】
ここで、前記画像形成本体部１００における定着装置３０の定着ロール３１の設定温度は１５０℃であった。
【００８９】
このときの記録用紙４０上への熱発泡性トナー画像の転写・定着過程は図６の様になる。すなわち、転写ロール１９’（Ｄ点）において熱発泡性トナーＴ１が記録用紙４０上に転写されて熱発泡性トナー画像を形成しており、定着装置３０（Ｃ点）において発泡し定着された熱発泡性トナーＴ３が立体画像を形成している。
【実施例６】
【００９０】
請求項１２、１３等対応の実施例を説明する。
【００９１】
図１の立体画像形成装置において、搬送ロール２８’は記録用紙４０を転写ロール２５’へ給送し、ＬＥＤ１３’は画像処理装置１２’から与えられた立体画像情報に基づいて感光体ドラム１４’上に静電潜像を形成し、現像器１５’はＬＥＤ１３’により形成された静電潜像を熱発泡性トナーにて現像して熱発泡性トナー画像を形成し、転写ロール１９’はこの熱発泡性トナー画像を搬送ロール２８’により給送された記録用紙４０上に転写し、定着装置３０’はこの熱発泡性トナーが発泡しない条件で熱発泡性トナー画像を記録用紙４０上に仮定着し、送り渡しロール３６’は手差し給紙トレイ１０５を介して熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６から画像形成本体部１００へこの熱発泡性トナー画像が転写され仮定着された記録用紙を送り渡し、
搬送ロール２８はこの熱発泡性トナー画像が転写され仮定着された記録用紙を受け入れると共に定着装置３０に給送し、定着装置３０は熱発泡性トナーを発泡させると共に該熱発泡性トナー画像及び該トナー画像を記録用紙４０上に定着させることにより、立体画像情報に基づいて熱発泡性トナー画像からなる立体画像が記録された記録用紙を出力することができた。
【００９２】
ここで、前記熱発泡性トナー画像形成ユニット１０６における定着装置３０’の定着ロール３１’の設定温度は１１０℃、前記画像形成本体部１００における定着装置３０の定着ロール３１の設定温度は１６０℃であった。
【００９３】
このときの記録用紙４０上への熱発泡性トナー画像の転写・定着過程は図７の様になる。すなわち、転写ロール１９’（Ｄ点）において熱発泡性トナーＴ１が記録用紙４０上に転写されて熱発泡性トナー画像を形成しており、定着装置３０’（Ｅ点）において熱発泡性トナー画像が仮定着され、定着装置３０（Ｃ点）において発泡し定着された熱発泡性トナーＴ３が立体画像を形成している。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図１は、本発明の熱発泡性トナー画像形成ユニット、及びこれをカラー複合機に付設した立体画像形成装置の断面概略図である。
【図２】図２は、実施例１の、記録用紙上へのトナー画像及び熱発泡性トナー画像の転写・定着過程を示す模式図である。
【図３】図３は、実施例２の、記録用紙上へのトナー画像及び熱発泡性トナー画像の転写・定着過程を示す模式図である。
【図４】図４は、実施例３の、記録用紙上への熱発泡性トナー画像及びトナー画像の転写・定着過程を示す模式図である。
【図５】図５は、実施例４の、記録用紙上への熱発泡性トナー画像及びトナー画像の転写・定着過程を示す模式図である。
【図６】図６は、実施例５の、記録用紙上への熱発泡性トナー画像の転写・定着過程を示す模式図である。
【図７】図７は、実施例６の、記録用紙上への熱発泡性トナー画像の転写・定着過程を示す模式図である。
【図８】図８は、従来の画像形成装置であるカラー複合機の断面概略図である。
【符号の説明】
【００９５】
１…カラー複合機（画像形成装置）、２…原稿、３…プラテンカバー、４…原稿読み取り装置、５…プラテンガラス、６…照明ランプ、７〜９…ミラー、１０…レンズ、１１…受光素子、１２、１２’…画像処理装置、１３…ROS（レーザー書き込み装置、静電潜像形成手段）、１３’…ＬＥＤ（静電潜像形成手段）、１４、１４’…感光体ドラム（像担持体）、１５…現像ユニット（第一の現像手段）、１５’…現像器（現像手段）、１６、１６’…帯電器、１７…ＰＴＣ（除電器）、１８…中間転写ベルト、１９…一次転写ロール、１９’…転写ロール（転写手段）、２０〜２３…アイドラーロール、２４…給紙トレイ・パン、２５…２次転写ロール、２６…給紙トレイ・ボックス、２７…ピックアップロール、２８〜２９、２８’…用紙搬送ロール（給送手段）、２８１’…スクレーパー（給送手段）、３０、３０’…定着装置（定着手段）、３１、３１’…加熱ロール、３２、３２’…加圧ロール、３３、３３’…クリーニング装置、３４…中間転写体ベルト・クリーナ、３５…２次転写ロールクリーナ、３６、３６’…送り渡しロール（送り渡し手段）、３６１’…Ｕ字状板（送り渡し手段）、４０…記録用紙（記録媒体）、Ｐ…パーソナルコンピュータ、１００…画像形成本体部、１０１…給紙カセット、１０２〜１０４…給紙トレイ、１０５…手差し給紙トレイ（手差し機構部）、１０６…熱発泡性トナー画像形成ユニット、Ｔ…トナー、Ｔ１…熱発泡性トナー、Ｔ２…仮定着された熱発泡性トナー、Ｔ３…発泡し定着された熱発泡性トナー、Ｔ４…トナー、Ｔ５…仮定着されたトナー、Ｔ６…定着されたトナー
【図１】
2005156950.tif 000003
【図２】
2005156950.tif 000004
【図３】
2005156950.tif 000005
【図４】
2005156950.tif 000006
【図５】
2005156950.tif 000007
【図６】
2005156950.tif 000008
【図７】
2005156950.tif 000009
【図８】
2005156950.tif 000010