(57)【要約】【課題】与えられた立体画像情報を正確に再現して立体画像を形成する、立体画像形成装置及び立体画像形成方法を提供することこと。【解決手段】与えられた立体画像情報を画像形成情報に画像変換する画像処理手段と、前記画像形成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、形成された該静電潜像を発泡性トナーにて現像してトナー画像を形成する現像手段と、該トナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、該記録媒体上の該トナー画像を発泡させる発泡手段と、を備えた電子写真方式の立体画像形成装置において、前記画像処理手段は、前記与えられた立体画像情報の立体部の面積を、相対的に小さく変換することを特徴とする立体画像形成装置、および立体画像形成方法。【選択図】          図４
2005003952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられた立体画像情報を画像形成情報に画像変換する画像処理手段と、前記画像形成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、形成された該静電潜像を発泡性トナーにて現像してトナー画像を形成する現像手段と、該トナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、該記録媒体上の該トナー画像を発泡させる発泡手段と、を備えた電子写真方式の立体画像形成装置において、
前記画像処理手段は、前記与えられた立体画像情報の立体部の面積を、相対的に小さく変換することを特徴とする立体画像形成装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記与えられた立体画像情報のうち円形である立体部の直径を、所定量だけ短く変換することを特徴とする、請求項１に記載の立体画像形成装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記与えられた立体画像情報のうち線分である立体部の線幅を、所定量だけ細く変換す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】
前記画像処理手段は、前記与えられた立体画像情報の立体部の輪郭を、所定量だけ内側に変換することを特徴とする、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】
前記画像処理手段は、前記画像変換用のアプリケーションソフトウエアが組み込まれた情報処理装置であることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の立体画像形成装置。
【請求項６】
前記画像処理手段は、前記画像変換用のプリンタードライバーソフトウエアが組み込まれた情報処理装置であることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の立体画像形成装置。
【請求項７】
前記画像処理手段は、前記画像変換を行う、画像形成装置に組み込まれた画像情報処理装置であることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の立体画像形成装置。
【請求項８】
与えられた立体画像情報を画像処理手段により画像形成情報に画像変換し、前記画像形成情報に基づいて静電潜像形成手段により像担持体上に静電潜像を形成し、形成された該静電潜像を現像手段により発泡性トナーにて現像して発泡性トナー画像を形成し、該発泡性トナー画像を転写手段により記録媒体上に転写し、該記録媒体上の該発泡性トナー画像を発泡手段により発泡させる、電子写真方式の立体画像形成方法において、
前記画像形成情報の立体部の面積は、前記与えられた立体画像情報の立体部の面積よりも、相対的に小さいことを特徴とする立体画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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電子写真方式の立体画像形成装置、及び立体画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【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、電子写真方式を利用したモノクロ複写機、フルカラー複写機、フルカラー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、又は、イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）・ブラック（Ｋ）の４色トナーによるフルカラー画像をＰＰＣ用紙等の記録媒体上に形成し、出力するものである。
【０００４】
また、通常の平面的な画像とは異なり、発泡性トナー、例えば、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。
【０００５】
本出願人は、画像形成トナー、その作製方法及びそれを用いた立体画像の形成方法並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（Ｋ）の４色の現像器の少なくともいずれか１つに、結着樹脂と発泡剤とを含有するトナーを収容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、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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の熱発泡性トナーにより立体的な画像を形成する電子写真画像形成装置によって立体画像を形成すると、ＰＰＣ用紙等の記録媒体上で熱発泡性トナーは記録媒体面に垂直な方向に膨張するだけでなく、記録媒体の面の方向にも膨張して、与えられた立体画像情報の画像より大きな立体画像が形成されることがある。そのため、この立体画像に含まれる点字を触読する場合に認識しづらくなる。
【０００９】
そこで、本発明は、与えられた立体画像情報を正確に再現して立体画像を形成する、立体画像形成装置及び立体画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の立体画像形成装置は、与えられた立体画像情報を画像形成情報に画像変換する画像処理手段と、前記画像形成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、形成された該静電潜像を発泡性トナーにて現像して発泡性トナー画像を形成する現像手段と、該発泡性トナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、該記録媒体上の該発泡性トナー画像を発泡させる発泡手段と、を備えた電子写真方式の立体画像形成装置において、
前記画像処理手段は、前記与えられた立体画像情報の立体部の面積を、相対的に小さく変換することを特徴とする。
【００１１】
本発明の立体画像形成方法は、与えられた立体画像情報を画像処理手段により画像形成情報に画像変換し、前記画像形成情報に基づいて静電潜像形成手段により像担持体上に静電潜像を形成し、形成された該静電潜像を現像手段により現像して発泡性トナー画像を形成し、該発泡性トナー画像を転写手段により記録媒体上に転写し、該記録媒体上の該発泡性トナー画像を発泡手段により発泡させる、電子写真方式の立体画像形成方法において、
前記画像形成情報の立体部の面積は、前記与えられた立体画像情報の立体部の面積よりも、相対的に小さいことを特徴とする。
【００１２】
本発明の立体画像形成方法は、本発明の立体画像形成装置により実現することができる。
【００１３】
本発明において、「立体画像情報」とは、画像処理手段に与えられる画像情報であって、立体情報を含む画像情報を云う。また、本発明において、「画像形成情報」とは、画像処理手段によって変換され、静電潜像を形成するために静電潜像形成手段に送られる画像情報を云う。
【００１４】
本発明において、「与えられた立体画像情報の立体部の面積を、相対的に小さく変換すること」とは、「与えられた立体画像情報の立体部の面積を、所望の大きさよりも相対的に小さく変換すること」を云う。
【００１５】
本発明の立体画像形成装置は、画像処理手段が与えられた立体画像情報の立体部の面積を相対的に小さく変換することにより、発泡性トナーがＰＰＣ用紙等の記録媒体上で発泡・定着するに際して記録媒体の面の方向に膨張して、結果的に、立体部を上から見た所望の大きさに近い立体画像を作成することができる。
【００１６】
本発明の立体画像形成装置が備える画像処理手段は、与えられた立体画像情報を画像形成情報に画像変換するに際して、前記与えられた立体画像情報の立体部の面積を、相対的に小さく変換することを特徴とする。該画像処理手段は、前記与えられた立体画像情報から立体部を抽出し、その立体部の記録媒体面に射影した形態が線画である部分、中を塗りつぶした円形である部分、その他の形態の輪郭部分を区別する機能を有することができる。
【００１７】
本発明の立体画像形成装置が備える画像処理手段は、与えられた立体画像情報のうち中を塗りつぶした円形である立体部の直径を、所定量だけ短く画像変換することが好ましく、与えられた立体画像情報のうち線分である立体部の線幅を、所定量だけ細く画像変換することが好ましく、与えられた立体画像情報の立体部の輪郭を、所定量だけ内側に画像変換することが好ましい。
【００１８】
画像形成情報の立体部の大きさと出力される立体画像の立体部の大きさとの関係は、用紙上のトナー量、発泡剤種類、発泡剤含有率、定着温度、定着スピード等の出力条件によって変化する。そこで、点字、線分、その他の輪郭からなる立体画像について、種々の出力条件で、予め、画像形成情報と形成される立体画像との関係を調べておき、この関係に基づいて、与えられた立体画像情報を正確に再現して立体画像を形成するよう、画像処理手段が画像変換する条件、特に上記所定量を決定することができる。
【００１９】
本発明の立体画像形成装置が備える画像処理手段としては、画像変換用のアプリケーションソフトウエアが組み込まれたパーソナルコンピュータＰ等の情報処理装置を挙げることができる。この場合、アプリケーションソフトウエアが、立体部の大きさを自動的に小さく、プリンタードライバーソフトウエアや画像形成装置の静電潜像形成手段に指示する。また、画像処理手段としては、画像変換用のプリンタードライバーソフトウエアが組み込まれた情報処理装置を挙げることができる。この場合、アプリケーションソフトウエアからプリンタードライバーソフトウエアには所望の大きさを指示し、プリンタードライバーソフトウエアが、静電潜像形成手段に、立体部の大きさを自動的に小さく指示する。更に、画像処理手段としては、前記画像変換を行う、画像形成装置に組み込まれた画像情報処理装置を挙げることができる。これらの画像処理手段は、与えられた立体画像情報の立体部の面積を、静電潜像形成手段に対して、相対的に小さい静電潜像として作成するように指示する。
【００２０】
本発明の立体画像形成装置が備える静電潜像形成手段としてはレーザー書き込み装置（ＲＯＳ）１３等が挙げられ、現像手段としては、モノクロの現像器や、イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）・ブラック（Ｂ）の各色トナー用の現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、及び１５Ｋを備えた現像装置１５等が挙げられ、転写手段としては転写ローラや転写ベルトが挙げられ、発泡手段としては加熱ローラと加圧ローラとからなる通常の定着装置を用いることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１に、立体画像形成装置１を示す。立体画像形成装置１は、電子写真方式の画像形成装置として一般的に用いられているフルカラー画像形成装置（プリンターと複写機の複合機）を、ブラック（Ｋ）用の現像器に熱発泡性トナーを収容することにより、立体画像形成装置１として転用したものである。立体画像形成装置１は、与えられた立体画像情報を画像形成情報に画像変換するパーソナルコンピュータＰと、この画像形成情報に基づいて像担持体１４上に静電潜像を形成するＲＯＳ１３と、形成された該静電潜像を現像して発泡性トナー画像を形成する現像装置１５と、該発泡性トナー画像を記録媒体上に転写する二次転写ロール２５と、該記録媒体上の該発泡性トナー画像を発泡させる、加熱ローラと加圧ローラとからなる定着装置３０とを備え、現像装置１５は、イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）の各色トナー用の現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、及び、ブラック（Ｂ）トナー用を熱発泡性トナー用に換えた現像器１５Ｋを備えている。
【００２２】
立体画像形成装置１は、円形の画像からなる点字のドットや、線分、ベタ画像からなる触図原稿を作成し、アプリケーションソフトウエアから印刷指示をすることにより、点字や触図の立体画像を出力することができる。
【００２３】
（実施例１）
パーソナルコンピュータＰに、与えられた立体画像情報の立体部の面積を相対的に小さく変換するアプリケーションソフトウエアを組み込み、本発明の立体画像形成装置１とした。
【００２４】
立体画像形成装置１において、バインダーポリマー７５％重量部、発泡材２５％からなる体積平均粒径約３０μｍの熱発泡性トナー、及び平均粒径約１００μｍのキャリアからなる現像剤を現像器１５Ｋに収容した。該熱発泡性トナーの帯電量は約−４μＣ／ｇであった。感光体の帯電電位約−９００Ｖ、露光後の電位約−３００Ｖ、現像バイアス  約−８００Ｖにおいて、記録媒体としてＰＰＣ用紙上における点字トナー量約５０ｇ／  ｍ２  のトナー像に対して定着温度約１６０℃、定着速度３５ｍｍで定着を行った。
【００２５】
この条件で、初めに、中を塗りつぶした円形である点の立体部からなる画像形成情報から、ＰＰＣ用紙上に点字１つのドットの立体画像を形成した。得られた立体画像を図２に示す。また、入力情報（画像形成情報）の点の大きさを種々変化させて、その点の直径に対して、出力された立体画像の点の直径を図３のグラフに示す。
【００２６】
図３のグラフから、本条件においては、所望の点字立体画像径１．５ｍｍを得ようとすれば画像形成情報の点字の直径は約１．０ｍｍにすればよい。
【００２７】
本実施例においては、立体部の円の直径及び線分の幅を、図３から得られる関数の逆関数により変換するようにアプリケーションソフトを設定した。
【００２８】
図４に、所望の直径１．５ｍｍの点字立体画像情報（ａ）に対して、画像形成情報の点字画像（ｂ）、ＰＰＣ用紙上に定着され出力された点字立体画像（ｃ）を示す。アプリケーションソフトにて、中が塗りつぶされた円形の画像については、直径を所定量短くするようにしたことによって、結果として、所望の直径１．５ｍｍに近い点字立体画像が得られた。
【００２９】
線分の立体画像作成の際にも、静電潜像の線分の幅よりも立体画像の線分の幅の方が大きく出力されるので、入力する立体画像情報の線分の幅に対して、画像形成情報の線分の幅を小さくするように、あらかじめアプリケーションソフトを設定した。これにより、出力する立体画像の線分の幅は所望の線分幅に近いものとなる。
【００３０】
（比較例）
図１の立体画像形成装置１を用いて、従来から用いられている通常の方法により、点字を作成した。結果を図５に示す。所望の点字のドット径が１．５ｍｍのとき（図５（ａ））、画像形成情報として直径１．５ｍｍのドットの画像情報を静電潜像形成手段に送ると（ｂ）、立体画像形成装置１により形成し出力された点字画像の直径は１．５ｍｍより大きくなってしまった（ｃ）。立体画像情報の点字径に対して、形成して出力された立体画像の径は大きく出力されてしまった。
【００３１】
（実施例２）
図１において、パーソナルコンピュータＰ又は原稿読み取り装置４から所望の大きさの立体画像情報を画像情報処理装置１２に与え、与えられた立体画像情報について、画像情報処理装置１２により、立体部の円の直径及び線分の幅を図３から得られる関数の逆関数にて変換して、立体部の面積を相対的に小さく画像変換し、この画像形成情報に基づいて感光体ドラム１４上に静電潜像を形成するように、立体画像形成装置１を構成した。
【００３２】
図６は、この本発明の立体画像形成装置１を用いて立体画像形成した、点字及び触図の例である。図７は図６に対応する平面図である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の立体画像形成装置及び立体画像形成方法によれば、与えられた立体画像情報の、所望の立体部の大きさに対して、画像処理された画像形成情報の立体部の大きさを小さくすることにより、発泡性トナーが記録媒体の面と平行な方向に膨張しても、与えられた立体画像情報を正確に再現して、所望の大きさに近い立体画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】立体画像形成装置を示す断面概略図である。
【図２】ＰＰＣ用紙上の立体画像
【図３】画像形成情報の点の直径に対する、出力立体画像の点の直径の関係を示す。
【図４】所望の立体点字画像（ａ）、画像形成情報の点字画像（ｂ）、及び本発明の立体画像形成装置により得られた立体点字画像（ｃ）を示す。
【図５】所望の立体点字画像（ａ）、画像形成情報の点字画像（ｂ）、及び従来の立体画像形成装置により得られた立体点字画像（ｃ）を示す。
【図６】本発明の立体画像形成装置により得られた触図立体画像を示す。
【図７】図６の触図に対応する平面図を示す。
【符号の説明】
１…立体画像形成装置、４…原稿読み取り装置、１２…画像情報処理装置、１３…ＲＯＳ（静電潜像形成手段）、１４…感光体ドラム（像担持体）、１５…現像ユニット（現像手段）、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、２４…給紙トレイパン、２５…二次転写ロール、２６…給紙トレイボックス、２８〜２９…搬送ロール（給送手段）、３０…定着装置（定着手段）、３１…加熱ロール、３２…加圧ロール、３４…中間転写ベルトクリーナ、３５…二次転写ロールクリーナ、Ｔ…トナー、１００…画像形成本体部、１０１…給紙カセット、１０２〜１０３…給紙トレイ、１０４…両面プリント用紙反転ユニット、Ｐ…パーソナルコンピュータ
【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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