JP2007093699A - Stereoscopic image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stereoscopic image forming apparatus which achieves space saving, and low running cost, and can achieve uniform gloss and high image quality even in a stereoscopic image. <P>SOLUTION: In the image forming apparatus, a chromatic toner containing an adjuvant and a transparent toner or a white toner containing a foaming agent that foams by the adjuvant are held in separated developing devices to form toner images on an image carrier. The image forming apparatus is characterized in that a foaming phenomenon does not occur until the adjuvant of the chromatic toner reacts with the foaming agent in the transparent toner or the white toner in a fixing process, forming a stereoscopic permanent toner image on a transfer paper. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式ないしは静電記録方式を適用したプリンタや複写機等の画像形成装置に関して、特に、発泡性トナーを用いて立体的な画像を形成可能な立体画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer or a copying machine to which an electrophotographic system or an electrostatic recording system is applied, and more particularly to a stereoscopic image forming apparatus capable of forming a stereoscopic image using foaming toner. .

近年のカラー画像市場においては、ピクトリアルなカラー画像が主流になりつつあり、更には立体的に画像を表現し、画像そのものに付加価値を付けるニーズが高まっている。例えば、日本市場においては、年賀状として、海外ではグリーティングカードとして、凹凸加工されたものが受け入れられている。   In the recent color image market, pictorial color images are becoming mainstream, and further, there is a growing need to add three-dimensional images and add value to the images themselves. For example, in the Japanese market, rugged processed cards are accepted as New Year's cards and as greeting cards overseas.

従来、紙に立体的な画像を形成する技術としては、様々な工夫がなされてきており、種々の技術が提案されている。例えば、ドットインパクトにより、支持体(用紙)を塑性変形させて立体印字を行う技術や、熱発泡性トナーを用いて立体印字を行う技術、或は発泡紙や熱転写フィルムを用いて立体印字を行う技術や、紫外線硬化型樹脂を印刷により立体印字を行う技術、又はコンベンショナルなトナーを用いて多数回の転写で立体印字を行う技術等、種々のものがある。   Conventionally, as a technique for forming a three-dimensional image on paper, various ideas have been made, and various techniques have been proposed. For example, a technology that performs three-dimensional printing by plastically deforming a support (paper) by dot impact, a technology that performs three-dimensional printing using a thermally foamable toner, or three-dimensional printing that uses foamed paper or a thermal transfer film There are various techniques, such as a technique, a technique for performing three-dimensional printing by printing an ultraviolet curable resin, or a technique for performing three-dimensional printing by a number of times of transfer using a conventional toner.

しかし、上記各種の立体印字を行う技術は、色彩のない単なる凹凸から成る立体画像や白黒の立体画像を形成するものであり、立体的なフルカラー画像を形成するための画像形成方法、並びに定着後の画像構造を規定する技術は、提案されてきていなかった。   However, the above-mentioned various three-dimensional printing techniques form a three-dimensional image composed of simple unevenness without color or a black-and-white three-dimensional image, an image forming method for forming a three-dimensional full-color image, and after fixing. No technology has been proposed for defining the image structure.

技術的にみても、用紙等の立体凸部へ、画像形成過程並びに後処理でフルカラー画像を重ねて載せることは、転写不良を生じる等、極めて困難であり、高耐久・高保管性を有するフルカラーの立体画像を形成する画像形成装置は、今まで提案されていなかった。   From a technical point of view, it is extremely difficult to overlay a full-color image on a three-dimensional convex part such as paper in the image forming process and post-processing, resulting in poor transfer, and full color with high durability and high storage stability. No image forming apparatus for forming a stereoscopic image has been proposed so far.

又、ポスター等のフルカラー画像を後処理エンボス加工により、用紙等の支持体を塑性変形させて立体化する技術はあるが、エンボス加工するための型の成形に多大な時間・工数・コストを必要とし、大量部数の作成のみに適用されているに過ぎず、耐久性という観点でも、用紙を塑性変形させて凸画像を得ているため、指等で軽く押し付けると偏平化してしまうという問題点を有している。   In addition, there is a technology to plastically deform a support such as paper by post-processing embossing of full color images such as posters, but it takes a lot of time, man-hours, and cost to mold the mold for embossing It is only applied to the production of a large number of copies, and from the viewpoint of durability, the paper is plastically deformed to obtain a convex image.Therefore, it is flattened when lightly pressed with a finger or the like. Have.

そこで、発泡性トナーを用いたものとして「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ならびに画像形成装置」、「画像形成装置」が提案されている(特許文献1〜3参照)。   Therefore, “image forming toner, its production method and three-dimensional image forming method and image forming apparatus and image forming apparatus using the same”, and “image forming apparatus” have been proposed as foaming toners (Patent Documents 1 to 3). reference).

又、特許文献4においては熱発泡性トナーから成るトナー画像の上に、非発泡性フルカラートナーから成るカラーのトナー画像を形成するとともに、前記熱発泡性トナーから成るトナー画像の輪郭部には、微小な幅に亘って非発泡性フルカラートナーから成るカラーのトナー画像を形成しないようにした提案がなされている。
特願平10−304458号公報 特願平11−311710号公報 特願2000−300669号公報 特開平2002―244284号公報
In Patent Document 4, a color toner image made of a non-foamable full-color toner is formed on a toner image made of a heat-foamable toner. Proposals have been made so as not to form a color toner image composed of a non-foaming full-color toner over a minute width.
Japanese Patent Application No. 10-304458 Japanese Patent Application No. 11-311710 Japanese Patent Application No. 2000-300669 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-244284

しかしながら、従来、立体的な画像を形成する方法としては、有色トナーに発泡体を入れて、定着時の加熱時に、トナー自身が発泡し、膨れ上がることで、立体的な出力画像を形成していたが、これでは計8色のトナー(発泡トナーと非発泡トナー2種類をそれぞれ4色分)となり、使用頻度が少ない無駄なトナーが生じ、装置自体も大きくなってしまっていた。又、トナー製造上も各色2種類作ることで、コスト高となり、立体画像形成装置自体の導入の妨げとなっていた。   However, conventionally, as a method for forming a three-dimensional image, a three-dimensional output image is formed by inserting a foam into a colored toner and the toner itself foams and swells when heated during fixing. However, this resulted in a total of eight color toners (four types of foamed toner and two types of non-foamed toner, respectively), resulting in useless toner that was less frequently used and the apparatus itself becoming larger. Also, in producing the toner, making two types of each color increases the cost and hinders the introduction of the stereoscopic image forming apparatus itself.

一方、有色トナーを非発泡トナーとし、透明トナーに発泡機能を設けて、画像を形成する際は、フルカラー画像形成においては特に、発泡トナー付着部と有色トナー部を重ねる際に、位置ずれ等で、本来立体画像形成したい所が平面であったり、通常の白地部で立体になったり、又、画像部と非画像部(白地部)とのグロス差(グロス不均一性)が生じていた。   On the other hand, when a color toner is a non-foamed toner and a transparent toner is provided with a foaming function to form an image, especially in full-color image formation, when the foamed toner adhering portion and the colored toner portion are overlapped, a misalignment, etc. Originally, a place where a three-dimensional image is desired to be formed is a flat surface, a three-dimensional image is formed in a normal white background portion, and a gloss difference (gross nonuniformity) between an image portion and a non-image portion (white background portion) occurs.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、省スペース、低ランニングコストで実現し、立体画像においても均一グロスで高画質を達成することが可能な立体画像形成装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and a target process thereof is a three-dimensional image forming apparatus that can be realized with space saving and low running cost, and can achieve high image quality with uniform gloss even in a three-dimensional image. Is to provide.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、補助剤を有する有色トナーと、その補助剤によって発泡する発泡剤を有する透明トナーないしは白色トナーが別々の現像装置に保持され、像担持体上にトナー像を形成する画像形成装置において、有色トナーの補助剤と透明トナーないしは白色トナーの発泡剤が定着工程時に反応することにより初めて発泡現象を生じ、転写紙上に立体的な永久トナー像を作成することを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a color toner having an auxiliary agent and a transparent toner or a white toner having a foaming agent foamed by the auxiliary agent are held in separate developing devices, and an image carrier is provided. In an image forming apparatus for forming a toner image thereon, a foaming phenomenon occurs only when a color toner auxiliary agent and a transparent toner or a white toner foaming agent react during a fixing process, and a three-dimensional permanent toner image is formed on a transfer paper. It is characterized by creating.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、平面的な画像と立体的な画像を任意に選択でき、立体画像を形成する際には、有色トナー形成部分と同じ、ないしはより広範囲に、透明トナーないしは白色トナー像を形成することを特徴とする。   The invention described in claim 2 is the invention described in claim 1, wherein a planar image and a stereoscopic image can be arbitrarily selected, and when forming a stereoscopic image, the same or a wider range than the colored toner forming portion. In addition, a transparent toner or a white toner image is formed.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、補助剤を有する有色トナーと、補助剤と反応することにより、熱を発生する熱発生補助剤を有する透明トナーないしは白色トナーにより、転写紙上に立体的な永久トナー像を作成することを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, in which the colored toner having the auxiliary agent and the transparent toner or the white toner having the heat generation auxiliary agent that generates heat by reacting with the auxiliary agent. A three-dimensional permanent toner image is created on the transfer paper.

請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、補助剤として、水分を有色トナー中樹脂中に、内包する構成で有することを特徴とする。   The invention described in claim 4 is characterized in that, in the invention described in any one of claims 1 to 3, the auxiliary agent has moisture contained in a resin in the colored toner.

請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の発明において、透明トナーないしは白色トナー中に熱発生助剤として、CaOを有することを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the transparent toner or the white toner has CaO as a heat generation aid.

請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何れかに記載の発明において、透明トナーないしは白色トナー中に発泡剤としてイソシアネートを有することを特徴とする。   The invention described in claim 6 is characterized in that, in the invention described in any one of claims 1 to 5, the transparent toner or the white toner has isocyanate as a foaming agent.

本発明によれば、出力画像がトナー像により立体的に形成する画像形成装置において、通常の平面画像出力と立体画像出力を同一本体、同一トナーで形成することで、省スペース、低ランニングコストで実現し、立体画像においても均一グロスで高画質を達成することが可能な立体画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, in an image forming apparatus in which an output image is three-dimensionally formed from a toner image, a normal planar image output and a three-dimensional image output are formed with the same main body and the same toner, thereby saving space and low running cost. It is possible to provide a stereoscopic image forming apparatus that can realize and achieve high image quality with uniform gloss even in stereoscopic images.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する
<実施の形態1>
本発明は平面画像と立体画像を同一本体で任意に選択でき、同時にトナーを共通にすることで、省スペース、低ランニングコストを実現するものである。これを実現するために、有色トナーに補助剤を入れ、発泡剤を有する透明トナーないしは白色トナーと助剤が結合した際に始めて、発泡機能が作用し、トナーの発泡により立体画像を得るようにしたものである。補助剤は有色トナー内部に内包され、定着部で圧と熱を受けてトナーの外部にでてくる。出てきた際に発泡機能を持つ透明トナーないしは白色トナーが発泡する。補助剤と発泡剤については環境性を考慮して、例えば、補助剤として水、発泡剤としてイソシアネートを用いると、イソシアネートは水と反応することでその発泡機能が発生する特性を本発明では利用した。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. <Embodiment 1>
According to the present invention, a planar image and a stereoscopic image can be arbitrarily selected on the same main body, and at the same time, by using a common toner, space saving and low running cost are realized. To achieve this, an auxiliary agent is added to the colored toner, and the foaming function is activated only when the transparent toner or the white toner having the foaming agent and the auxiliary agent are combined, and a three-dimensional image is obtained by the foaming of the toner. It is a thing. The auxiliary agent is contained inside the colored toner, and is exposed to the pressure and heat at the fixing unit and comes out of the toner. When it comes out, transparent toner or white toner having a foaming function foams. Considering the environmental properties of the auxiliary agent and the foaming agent, for example, when water is used as the auxiliary agent and isocyanate is used as the blowing agent, the present invention utilizes the characteristic that the foaming function is generated by the reaction of isocyanate with water. .

又、画像白地部に透明トナーないしは白色トナーを付着させることで、画像としてのグロスの均一性を保つようにした。   Further, the uniformity of gloss as an image is maintained by attaching transparent toner or white toner to the white background portion of the image.

以下に実施の形態1の画像形成装置について説明する。   The image forming apparatus according to the first embodiment will be described below.

図8は本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す。   FIG. 8 shows a schematic configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

生産性としては白黒50枚/分、カラー12枚/分の1ドラム系のフルカラー複写機である。ドラムとしてはOPCドラムを用いた(必要に応じて耐久性が更に優れたa−Siドラムを用いても良い)。図8を参照して、回転現像方式を用いた本実施例の画像形成装置100の全体構成について説明する。   In terms of productivity, it is a full-color copier with a single drum system of 50 black-and-white and 12 color / min. As the drum, an OPC drum was used (an a-Si drum having further improved durability may be used if necessary). With reference to FIG. 8, the overall configuration of the image forming apparatus 100 of the present embodiment using the rotational development method will be described.

画像形成装置100は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム28を、図中矢印方向R1に回転可能に有する。感光ドラム28の周囲には、感光ドラム28を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電器21、帯電された感光体ドラム28の表面を画像情報に従って露光し感光ドラム28に静電潜像を形成する露光手段22、感光ドラム28に形成された静電潜像を複数色の現像装置によって現像する現像手段である回転式現像装置50、感光ドラム28に形成されたトナー像を中間転写体である中間転写ベルト24に転写する第1の転写手段としての第1転写帯電器23a、トナー像の転写後の感光ドラム28の表面に残留した転写残トナー等を除去する第1クリーナー29a等が備えられている。   The image forming apparatus 100 includes a drum-type electrophotographic photosensitive member as an image carrier, that is, a photosensitive drum 28 that can rotate in a direction indicated by an arrow R1 in the drawing. Around the photosensitive drum 28, a primary charger 21 as a charging means for uniformly charging the photosensitive drum 28, the surface of the charged photosensitive drum 28 is exposed according to image information, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 28. The exposure unit 22 to be formed, the rotary developing device 50 that is a developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 28 by a developing device of a plurality of colors, and the toner image formed on the photosensitive drum 28 with an intermediate transfer member. A first transfer charger 23a as a first transfer means for transferring to an intermediate transfer belt 24, a first cleaner 29a for removing residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 28 after the transfer of the toner image, and the like are provided. It has been.

次に、画像形成プロセスについて説明する。   Next, the image forming process will be described.

このカラー複写機本体100の上部には、プラテンカバーによって押圧された原稿の画像を読み取る原稿読取装置10が配設されている。この原稿読取装置10は、プラテンガラス(図示せず)上に載置された原稿を光源によって照明し、原稿からの反射光像を、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成る縮小光学系を介してCCD等から成る画像読取素子上に走査露光して、この画像読取素子によって原稿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。   A document reading device 10 that reads an image of a document pressed by a platen cover is disposed on the color copying machine main body 100. The document reader 10 illuminates a document placed on a platen glass (not shown) with a light source, and reduces a reflected light image from the document to a reduction optical system including a full rate mirror, a half rate mirror, and an imaging lens. Then, scanning exposure is performed on an image reading element composed of a CCD or the like, and the color material reflected light image of the original is read at a predetermined dot density (for example, 16 dots / mm) by this image reading element.

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に送られ、この画像処理装置では、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。   The color material reflected light image of the document 2 read by the document reading device 4 is subjected to image processing, for example, as document reflectance data of three colors of red (R), green (G), and blue (B) (8 bits each). In this image processing apparatus, a predetermined image such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame deletion, color / moving editing, etc. is applied to the reflectance data of the document 2. Processing is performed.

そして、上記のように画像処理装置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ROS(Raster Output Scanner)に送られ、このROS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。   The image data that has been subjected to the predetermined image processing by the image processing apparatus as described above is an original of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (BK) (each 8 bits). Color material gradation data is sent to a ROS (Raster Output Scanner). In this ROS, image exposure is performed with laser light in accordance with the original color material gradation data.

回転現像装置50は、ブラック用現像装置1K、イエロー用現像装置1Y、マゼンタ用現像装置1M、シアン用現像装置1Cを現像装置保持手段である回転体に支持している。回転体の回転軸はモータ、ギア機構等の駆動手段(図示せず)により自在に回転可能である。例えば、感光ドラム28上にブラックのトナー像を形成するときは、感光ドラム28と近接する現像位置P1でブラック用現像装置1Kにより現像を行う。そして、イエローのトナー像を形成するときは、回転体を図中矢印R2方向に略90°回転して現像位置P1にイエロー用現像装置1Yを配置させ現像を行う。同様に、マゼンタ、シアンのトナー像を形成する場合には、更に略90°ずつ回転体を図中矢印R2方向に回転させて現像位置P1に各現像装置1M,1Cを配置させて現像を行う。この回転現像装置50の上方には、Tで示される透明トナー(ないしは白色トナー)を有する現像装置を備える。   The rotary developing device 50 supports the black developing device 1K, the yellow developing device 1Y, the magenta developing device 1M, and the cyan developing device 1C on a rotating body that is a developing device holding unit. The rotating shaft of the rotating body can be freely rotated by driving means (not shown) such as a motor and a gear mechanism. For example, when a black toner image is formed on the photosensitive drum 28, development is performed by the black developing device 1K at the development position P1 close to the photosensitive drum 28. When forming a yellow toner image, the rotating body is rotated by approximately 90 ° in the direction of arrow R2 in the drawing, and the yellow developing device 1Y is disposed at the developing position P1 for development. Similarly, when magenta and cyan toner images are formed, the rotating body is further rotated by about 90 ° in the direction of the arrow R2 in the drawing, and the developing devices 1M and 1C are arranged at the developing position P1 for development. . Above the rotary developing device 50, a developing device having a transparent toner (or white toner) indicated by T is provided.

次に、画像形成装置100の全体の動作について説明する。   Next, the overall operation of the image forming apparatus 100 will be described.

以下、例えばブラック用現像装置1K、イエロー用現像1Y、マゼンタ用現像装置1M及びシアン用現像装置1Cの有色トナーの現像装置を総称する場合、単に現像装置1と記載する。このように、各色の現像装置を特に区別する必要のない場合は、各色用の現像装置に属する要素であることを示すために与える添字K,Y,M,C,Tは省略する(現像装置各々は図5で示される形をしており、現像スリーブ2と撹拌スクリュー53/54、トナー層厚規制ブレード51から基本的になる)。   Hereinafter, for example, the color toner developing devices of the black developing device 1K, the yellow developing 1Y, the magenta developing device 1M, and the cyan developing device 1C are simply referred to as the developing device 1. As described above, when it is not necessary to particularly distinguish the developing devices of the respective colors, the subscripts K, Y, M, C, and T given to indicate the elements belonging to the developing devices for the respective colors are omitted (developing device). Each has a shape shown in FIG. 5 and basically includes a developing sleeve 2, a stirring screw 53/54, and a toner layer thickness regulating blade 51).

図8中矢印R1方向に回転する感光ドラム28の表面は、一次帯電器21によって一様に帯電される。そして、帯電された感光ドラム28の表面に露光手段22が画像情報に応じたレーザー光等を照射して露光することで、感光ドラム28上に静電潜像を形成する。この静電潜像を所望のトナーを収容する現像装置1によって現像し、感光ドラム28上にトナー像を形成する。   In FIG. 8, the surface of the photosensitive drum 28 rotating in the direction of arrow R <b> 1 is uniformly charged by the primary charger 21. Then, the exposure unit 22 irradiates the surface of the charged photosensitive drum 28 with a laser beam or the like corresponding to the image information to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 28. The electrostatic latent image is developed by the developing device 1 containing desired toner, and a toner image is formed on the photosensitive drum 28.

上記感光体ドラム28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28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1Y,1M,1C,1Kを備えたロータリー方式の現像装置50と透明トナー現像器Tによって、例えば、感光体ドラム28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となる。その際、上記各現像器1Y,1M,1C,1K,T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。   The surface of the photosensitive drum 28 is uniformly charged to, for example, −650 V, and then the image portion is scanned and exposed with the laser beam LB to form an electrostatic latent image in which the exposed portion is −200 V. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 28 includes four color developing devices 1Y, 1M, 1C, and 1K of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (BK). The rotary developing device 50 and the transparent toner developing unit T are reversely developed with, for example, a toner (charged color material) charged to a negative polarity that is the same polarity as the charged polarity of the photosensitive drum 28, and a toner image of a predetermined color It becomes. At that time, for example, a developing bias voltage of −500 V is applied to the developing rolls of the developing devices 1Y, 1M, 1C, 1K, and T.

このトナー像は第1転写帯電器23aによる第1転写バイアスによって、中間転写ベルト24上に転写される。例えば、フルカラーの画像形成を行う場合、先ず、現像位置P1においてブラック用現像装置1Kにより感光ドラム28上にブラックのトナー像を形成し、中間転写ベルト24上にこのブラックのトナー像を一次転写する。次に、回転体を図中矢印R2方向に90°回転させて、イエロー現像器1Yを現像位置P1に配置し、感光ドラム28上にイエローのトナー像を形成する。そして、中間転写ベルト24上のブラックのトナー像上にこのイエローのトナー像を一次転写して重ね合わせる。この動作をマゼンタ用現像装置1M、シアン用現像装置1C、透明トナー用現像装置T においても順次行い、中間転写ベルト24上に所望のフルカラー画像を形成する。   This toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 24 by the first transfer bias by the first transfer charger 23a. For example, when full-color image formation is performed, first, a black toner image is formed on the photosensitive drum 28 by the black developing device 1K at the development position P1, and the black toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 24. . Next, the rotating body is rotated by 90 ° in the direction of the arrow R2 in the drawing, the yellow developing device 1Y is disposed at the developing position P1, and a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 28. Then, the yellow toner image is primarily transferred and superimposed on the black toner image on the intermediate transfer belt 24. This operation is also sequentially performed in the magenta developing device 1M, the cyan developing device 1C, and the transparent toner developing device T to form a desired full-color image on the intermediate transfer belt 24.

一方、中間転写ベルト24上へのフルカラーのトナー像の形成に同期して、記録材、例えば記録用紙、OHPシート等が、記録材収納カセット、ピックアップローラ、搬送ローラ、搬送ガイド等を備えた記録材供給手段(図示せず)から、記録材搬送手段である記録材搬送ベルトに供給され、中間転写ベルト24と第2の転写手段である第2転写帯電器23bとの対向部に搬送されてくる。   On the other hand, in synchronism with the formation of a full-color toner image on the intermediate transfer belt 24, a recording material such as recording paper, an OHP sheet, etc. is provided with a recording material storage cassette, a pickup roller, a conveyance roller, a conveyance guide, and the like. From a material supply means (not shown), it is supplied to a recording material conveyance belt which is a recording material conveyance means, and is conveyed to a facing portion between the intermediate transfer belt 24 and a second transfer charger 23b which is a second transfer means. come.

その後、第2転写帯電器23bによる第2転写バイアスによって、中間転写ベルト24上のフルカラー画像を一括して記録材搬送ベルト上の記録材上に二次転写する。   Thereafter, the full color images on the intermediate transfer belt 24 are collectively transferred onto the recording material on the recording material conveyance belt by the second transfer bias by the second transfer charger 23b.

続いて、記録材は記録材搬送ベルトから剥離され、定着装置26によって加圧/加熱される。こうして、記録材に転写された未定着のトナー像は記録材に定着され永久画像となる。   Subsequently, the recording material is peeled off from the recording material conveyance belt and is pressed / heated by the fixing device 26. Thus, the unfixed toner image transferred to the recording material is fixed on the recording material and becomes a permanent image.

又、一次転写後に感光ドラム28上に残った転写残トナーは、第1クリーナー29aにより除去され、更に、二次転写後に中間転写ベルト24上に残った転写残トナーは第2クリーナー29bにより除去され、次の画像形成に備える。   Further, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 28 after the primary transfer is removed by the first cleaner 29a, and further, the transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 24 after the secondary transfer is removed by the second cleaner 29b. In preparation for the next image formation.

次に、現像装置1について説明する。   Next, the developing device 1 will be described.

現像装置1の現像容器2には、主に非磁性トナー(トナー)と磁性キャリア(キャリア)とを含む2成分現像剤(現像剤)が収容されており、本実施の形態では、初期状態の現像剤中のトナー濃度は重量比で8%程度である。   A developing container 2 of the developing device 1 contains a two-component developer (developer) mainly including a non-magnetic toner (toner) and a magnetic carrier (carrier). The toner concentration in the developer is about 8% by weight.

トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。そして、トナーは、重合法により製造した負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は5μm以上、8μm以下が好ましい。本実施の形態では7.2μmであった。   The toner includes colored resin particles containing a binder resin, a colorant, and other additives as necessary, and colored particles to which an external additive such as colloidal silica fine powder is externally added. Yes. The toner is a negatively chargeable polyester resin produced by a polymerization method, and the volume average particle diameter is preferably 5 μm or more and 8 μm or less. In this embodiment, it is 7.2 μm.

又、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金、或は酸化物フェライト等を好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。そして、キャリアは、重量平均粒径が20〜50μm、好ましくは30〜40μmであり、抵抗率が107 Ωcm以上、好ましくは108 Ωcm以上である。本実施の形態では108 Ωcmのものを用いた。 As the carrier, for example, surface-oxidized or non-oxidized iron, nickel, cobalt, manganese, chromium, rare earth and other metals and their alloys, or oxide ferrite can be preferably used. The production method is not particularly limited. The carrier has a weight average particle diameter of 20 to 50 μm, preferably 30 to 40 μm, and a resistivity of 10 7 Ωcm or more, preferably 10 8 Ωcm or more. In this embodiment, 10 8 Ωcm is used.

更に、低比重磁性キャリアとして、フェノール系のバインダー樹脂に磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物と所定の比で混合し、重合法により製造した樹脂磁性キャリアを使用することができる。例えば、斯かるキャリアの体積平均粒径は35μm、真密度は3.6〜3.7(g/cm3 )、磁化量は53(A・m2 /kg)である。 Furthermore, as the low specific gravity magnetic carrier, a resin magnetic carrier produced by mixing a phenolic binder resin with a magnetic metal oxide and a nonmagnetic metal oxide at a predetermined ratio and using a polymerization method can be used. For example, such a carrier has a volume average particle diameter of 35 μm, a true density of 3.6 to 3.7 (g / cm 3 ), and a magnetization of 53 (A · m 2 / kg).

現像方式は、有色トナー、発泡性トナーとも、本実施の形態では二成分現像方式を採用しているが、非磁性一成分現像方式、磁性一成分現像方式でも構わない。トナー組成は、発泡性トナー及び有色トナーである非発泡性フルカラートナー共に、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何れもワックスが含有されていないトナーを採用し、図4で示すソフトロール定着装置26で画像を永久像化している。   As the developing system, both the color toner and the foamable toner adopt the two-component developing system in this embodiment, but the non-magnetic one-component developing system and the magnetic one-component developing system may be used. In the present embodiment, the toner composition may or may not contain a wax that enables oilless heat fixing in both the expandable toner and the non-expandable full-color toner that is a colored toner. Both the foamed toner and the non-foamed color toner employ a toner containing no wax, and a soft roll fixing device 26 shown in FIG. 4 forms a permanent image.

又、本実施の形態1では、ロータリー方式の現像装置1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1Y,1M,1C,1K、新たに追加される透明色の現像器Tは、有色トナーについては、発泡補助剤を、透明トナーには発泡剤を有し、何れも結着樹脂を含有する画像形成用トナーである。   In the first embodiment, in the rotary developing device 1, the four color developing devices 1Y, 1M, 1C, and 1K of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (BK) are used. The newly added transparent color developing device T is an image forming toner containing a foaming auxiliary agent for colored toner and a foaming agent for transparent toner, both of which contain a binder resin.

発泡剤としては、特に制限されるものではないが、後述のように発泡補助剤によって始めて発泡現象を生ずるものである。常温で固体のものであっても、液体のものであっても良い。又、発泡剤は、単一物質から成る材料に限られず、複数の物質から成る材料や、マイクロカプセル粒子等の機能性材料であっても良い。発泡剤の発泡温度は、如何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8に示すような通常のプリンタ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。   Although it does not restrict | limit especially as a foaming agent, A foaming phenomenon is produced only by a foaming auxiliary agent so that it may mention later. It may be solid at room temperature or liquid. Further, the foaming agent is not limited to a material composed of a single substance, and may be a material composed of a plurality of substances or a functional material such as microcapsule particles. The preferable range of the foaming temperature of the foaming agent varies depending on the type of apparatus used to form the stereoscopic image. However, when forming a stereoscopic image using a normal printer or copying machine as shown in FIG. The foaming temperature is preferably not more than the heat fixing temperature.

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。
As the foaming agent, for example, a foaming agent mainly composed of a substance that generates gas by thermal decomposition can be used. Specifically, a bicarbonate such as sodium hydrogen carbonate that generates carbon dioxide by thermal decomposition, NaNO2 that generates nitrogen gas
And a mixture of NH 4 Cl, azo compounds such as azobisirobutyronitrile and diazoaminobenzene, peroxides that generate oxygen, and the like.

本発明では発泡補助剤と発泡剤の組み合わせとして、
・ハイドロカーボン/ハイドロフルオロカーボンと水
・ポリオールとイソシアネート
・ジクロロトリフルオロエタンとパラフィン
・活性水素化合物とポリイソシアネート
・ポリイソシアネートとポリオール
等があるが、本実施の形態では、環境安全性を考慮して、補助剤として水を有色トナーに、発泡剤としてイソシアネートを透明トナーに内包した。
In the present invention, as a combination of a foaming aid and a foaming agent,
・ Hydrocarbon / hydrofluorocarbon and water ・ Polyol and isocyanate ・ Dichlorotrifluoroethane and paraffin ・ Active hydrogen compound and polyisocyanate ・ There are polyisocyanate and polyol in this embodiment. Water was included in the colored toner as an auxiliary agent, and isocyanate was included in the transparent toner as a foaming agent.

透明トナー(ないしは白色トナー)の発泡剤の形態、又、有色トナーの発泡補助剤の形態としては、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良い)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。   The form of the foaming agent for transparent toner (or white toner) and the form of the foaming aid for colored toner are low-boiling substances that vaporize at low temperatures (may be liquid or solid at room temperature). And a foaming agent for microcapsule particles (hereinafter sometimes referred to as “microcapsule type foaming agent”). A microcapsule type foaming agent is preferable because of its high foaming property.

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。   When the image forming toner of the present embodiment is used in an ordinary printer or copying machine, the low boiling point substance contained in the microcapsule can be vaporized at a temperature lower than at least the heat fixing temperature. Specifically, it is a substance that vaporizes at 100 ° C. or lower, preferably 50 ° C. or lower, more preferably 25 ° C. or lower. However, since the thermal responsiveness of the microcapsule type foaming agent depends not only on the boiling point of the low-boiling substance as the core material but also on the softening point of the wall material, the preferred boiling range of the low-boiling substance is not limited to the above range. . Examples of the low boiling point substance include neopentane, neohexane, isopentane, isobutylene, and isobutane. Among them, isobutane which is stable with respect to the wall material of the microcapsule and has a high coefficient of thermal expansion is preferable.

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。又、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。   The wall material of the microcapsule has a solvent resistance to various solvents used in the toner manufacturing process, and is impermeable to a gas when a low-boiling substance contained in the microcapsule is vaporized. The material which has is preferable. Further, when the image forming toner of the present embodiment is used in a normal printer or copying machine, the wall material needs to be softened and expanded at a temperature lower than the heat fixing temperature.

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。   Conventionally used wall materials can be widely used as wall materials for microcapsules. For example, homopolymers such as polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polystyrene, polyacrylonitrile, polybutadiene, polyacrylic acid ester, and copolymers thereof are preferably used. Among these, a copolymer of vinylidene chloride and acrylonitrile is preferable in terms of high adhesiveness to the binder resin and high solvent resistance to the solvent.

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。   The content of the foaming agent in the toner of the present exemplary embodiment varies depending on the type of foaming agent, but is usually 5% to 50% by weight, preferably 10% to 40% by weight. When the content of the foaming agent is less than 5% by weight, the thermal expansion of the toner may be insufficient in practical use. On the other hand, when the content exceeds 50% by weight, the proportion of the binder resin in the toner is relatively high. Insufficient fixing properties may not be obtained.

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。   The binder resin of the three-dimensional image forming toner of this embodiment is not particularly limited, and resins generally used as toner resins can be used. Specifically, polyester resin, styrene resin, acrylic resin, styrene / acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, diene resin, phenol resin, ethylene / vinyl acetate resin, and the like are more preferable. .

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2種類以上組み合わせても良く、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。又、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。   In the binder resin of this embodiment, two or more kinds of the above-mentioned polyester resins may be combined, and another resin may be further combined. Other resins include styrene resin, acrylic resin, styrene / acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, diene resin, phenol resin, terpene resin, coumarin resin, amide resin, amideimide resin, butyral resin, urethane resin, ethylene There are natural wax resins such as vinyl acetate resin, polypropylene resin, polyethylene resin and carnauba wax. In the present embodiment, it is preferable to add polyester resin as a main component and other resins in the toner in an amount of 0 to 30% by weight. In the case of preparing a toner by dispersing a foaming agent in a binder resin monomer and subjecting them to suspension polymerization, the suspension-polymerizable monomer in the binder resin can be used.

本実施の形態の透明トナー粒子は、少なくとも結着樹脂と発泡剤粒子とから成り、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。本実施の形態の画像形成用トナーは、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。   The transparent toner particles of the present embodiment are composed of at least a binder resin and foaming agent particles, and the foaming agent particles are encapsulated on the toner core side without losing foamability. Since the image forming toner of the present embodiment has a configuration in which the foaming agent is not substantially exposed on the surface, it has high thermal expansibility and maintains good adhesion and charging stability to the recording medium. ing.

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及び帯電安定性をより向上できるので好ましい。   It is preferable that the foaming agent 42 is uniformly dispersed in the toner as particles because the adhesion of the toner to the recording medium and the charging stability can be further improved.

本実施の形態の有色トナー、透明トナーには、所望により着色剤を含有させ、着色して可視化しても良い。分散させる着色剤としては、公知の有機、若しくは、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。   The colored toner and the transparent toner of the present embodiment may contain a colorant if desired, and may be colored and visualized. As the colorant to be dispersed, known organic or inorganic pigments and dyes, and oil-soluble dyes can be used. These colorants depend on the toner particle size and development amount, but generally a ratio of about 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of toner is appropriate.

又、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。更に、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良い。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。尚、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良い。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良い。   In addition, the image forming toner of the present embodiment may contain a magnetic material in order to give magnetization. As the type of the magnetic material, known materials can be used as appropriate. Further, the image forming toner of the present embodiment may contain a release agent as desired. It is preferable to include a release agent since an offset phenomenon at the time of contact fixing can be prevented. Note that a charge control agent may be added to the image forming toner of the present embodiment as desired. Furthermore, a known external additive may be added to the image forming toner of the present embodiment in order to control fluidity and developability.

本実施の形態の有色トナー、透明トナーの製造方法について述べる。   A method for manufacturing the colored toner and the transparent toner according to the present embodiment will be described.

一例としては、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、水相に懸濁分散させて前記油相から成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。   As an example, a step of suspending and dispersing an oil phase in which at least a binder resin and a foaming agent are dissolved and / or dispersed in a solvent to produce a particle composed of the oil phase; And a process including a step of removing.

又、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。   Further, the image forming toner of the present embodiment may be produced by a process including a step of suspension polymerization of a binder resin monomer in which at least a foaming agent is dissolved or dispersed in an aqueous phase.

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。尚、これらのトナーには、必要に応じて適宜外添剤を添加しても良い。   The image forming toner used in this embodiment is a white toner containing 75% by weight of binder polymer as a binder resin and 25% by weight of Expandel 461 as a foaming agent, and 74 binder polymer as a binder resin. Black toner containing 1% by weight, 24.7% by weight of EXPANSEL 461 as a foaming agent, and 1.2% by weight of carbon black as a colorant. Note that an external additive may be appropriately added to these toners as necessary.

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、透明トナー現像器Tの中に透明トナーの代わりに白色トナーを収容して使用すれば良い。尚、白色にするには、各種方法があるが、後述の実施の形態2のようにCaOを入れるとより効果的である。   When white toner is used as the image forming toner, the white toner may be contained in the transparent toner developing device T instead of the transparent toner. There are various methods for making the color white, but it is more effective to add CaO as in Embodiment 2 to be described later.

次に、結果について説明する。   Next, the results will be described.

この実施の形態1に係るカラープリンタや複写機では、通常の平面画像と立体画像を任意に選択できる。平面画像を形成する際は、有色トナーのみで画像を形成し、図6に示すような画像をフルカラーで得ることができる。   In the color printer and the copying machine according to the first embodiment, a normal planar image and a stereoscopic image can be arbitrarily selected. When forming a flat image, it is possible to form an image with only colored toner and obtain an image as shown in FIG. 6 in full color.

一方、立体画像を選択した場合は、透明トナー(ないしは白色トナー)で立体にしたい部分を有色トナーと重なるように画像形成を行う。本実施の形態では、有色トナー部には全て透明トナーを付着させた。立体画像形成時には前述の画像形成プロセスによって、中間転写ベルト24上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像から成るフルカラーのトナー像の上に、立体画像を形成すべき透明の発泡性トナーから成るトナー像が、多重に転写されることになる。   On the other hand, when a three-dimensional image is selected, image formation is performed so that a portion to be three-dimensionalized with a transparent toner (or white toner) overlaps with the colored toner. In this embodiment, transparent toner is adhered to all the colored toner portions. When forming a stereoscopic image, a transparent foam on which a stereoscopic image is to be formed on a full-color toner image composed of toner images of yellow, magenta, cyan, and black on the intermediate transfer belt 24 by the above-described image forming process. A toner image made of a conductive toner is transferred in multiple layers.

その後、上記中間転写ベルト24上に多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのフルカラーのトナー像で透明トナー像と重なった像が、二次転写部で転写紙上に一括して二次転写される。   After that, the yellow, magenta, cyan, and black full-color toner images transferred onto the intermediate transfer belt 24 in a superimposed manner with the transparent toner image are collectively transferred onto the transfer paper at the secondary transfer portion. Is done.

最後に、フルカラーのトナー像が転写された転写紙は、図4に示すように、定着器26の定着ロール1及び加圧ロール1Cによって、熱及び圧力で定着処理を受け、トナー中の結着樹脂が溶融するとともに、有色トナー中の発泡補助剤と透明トナーの発泡剤が反応することにより、トナーにより画像形成された部分が発泡することにより、図1に示すように立体画像が転写紙上に形成される。   Finally, the transfer paper on which the full-color toner image has been transferred is subjected to a fixing process with heat and pressure by the fixing roll 1 and the pressure roll 1C of the fixing device 26, as shown in FIG. As the resin melts, the foaming aid in the color toner reacts with the foaming agent in the transparent toner, so that the part where the image is formed by the toner foams, so that a stereoscopic image is formed on the transfer paper as shown in FIG. It is formed.

図1は転写紙上に形成されたφ1mmのドットの断面図である。トナー高さは約100μmである。勿論、単色Bkでも透明トナーと同時に形成すれば、例えば単色文字の立体画像が得られる。この転写紙上に定着された立体画像は、トナー粒子中の発泡剤が発泡して、略球体状や略楕円体状の中空のガス泡を形成し、このガス泡が積層した状態となり、付加価値の高い立体画像を形成することができた。   FIG. 1 is a cross-sectional view of φ1 mm dots formed on transfer paper. The toner height is about 100 μm. Of course, if a single color Bk is formed at the same time as the transparent toner, for example, a solid image of a single color character can be obtained. The three-dimensional image fixed on the transfer paper is foamed by the foaming agent in the toner particles to form hollow gas bubbles having a substantially spherical shape or a substantially ellipsoidal shape. A high-quality three-dimensional image could be formed.

以上の構成にすることで、出力画像がトナー像により立体的に形成する画像形成装置において、通常の平面画像出力と立体画像出力を同一本体、同一トナーで形成することで、省スペース、低ランニングコストで実現し、より付加価値のある立体画像形成装置を提供することができた。   With the above configuration, in an image forming apparatus in which an output image is three-dimensionally formed with a toner image, a normal planar image output and a three-dimensional image output are formed with the same main body and the same toner, thereby saving space and low running. It was possible to provide a stereoscopic image forming apparatus that was realized at a low cost and more added value.

<実施の形態2>
本実施の形態の特徴は、立体画像を更に効果的に形成するために、水分とCaOが混ざることにより、熱を発する現象を利用したものである。即ち、有色トナーに水分を内包する構成にし、白色トナーにCaOと発泡剤を有する構成にし、通常の平面画像を形成する際は、何も起こらず、立体画像を形成する際に、有色トナーと白色トナーを重なるように形成し、定着装置により有色トナーが圧力と熱により潰され、水分がトナー外に出され、白色トナーのCaOと結合され、熱を発し、より短時間で発泡剤の発泡が十分に行われるようにした。
<Embodiment 2>
The feature of the present embodiment is to use a phenomenon of generating heat by mixing moisture and CaO in order to form a stereoscopic image more effectively. In other words, the colored toner is configured to include moisture, the white toner is configured to include CaO and a foaming agent, and nothing is generated when a normal flat image is formed. White toner is formed to overlap, and the colored toner is crushed by pressure and heat by the fixing device, moisture is discharged out of the toner, combined with CaO of the white toner, generates heat, and the foaming agent foams in a shorter time Was made to be done enough.

本発明の特徴であるCaOと水の反応は、
CaO+H2 O→Ca(OH)2 +15.2kcal
である。有色トナー、白色トナーの構成及び製造方法は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
The reaction of CaO and water, which is a feature of the present invention,
CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 +15.2 kcal
It is. Since the construction and manufacturing method of the colored toner and the white toner are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

本体としては、図3に示すように、複数のドラムを並列に並べたいわゆるタンデムタイプを用いた。本実施の形態では、有色トナーで構成される4つのドラムを有する部分に、最終工程として、1つのドラムと透明トナーで形成されるM部を設けた。このようなタンデムタイプはカラー画像の生産性を高められるメリットがある。   As the main body, as shown in FIG. 3, a so-called tandem type in which a plurality of drums are arranged in parallel was used. In the present embodiment, an M portion formed of one drum and transparent toner is provided as a final step in a portion having four drums made of colored toner. Such a tandem type has the merit of improving the productivity of color images.

このように、更にCaOを白色トナー内部に有することで、熱によりミクロな部分においても、有色トナーと白色トナーの熱による溶解を促進させることができ、ミクロな部分においても高画質な立体画像を形成するとともに、定着性が確保できるので、より短時間で発泡でき、毎分100枚の超高速な立体画像形成装置を実現することができた。   In this way, by further including CaO inside the white toner, dissolution of the colored toner and the white toner by heat can be promoted even in a microscopic part by heat, and a high-quality three-dimensional image can be obtained even in the microscopic part. In addition to being formed, the fixability can be secured, so that foaming can be performed in a shorter time and an ultra-high-speed stereoscopic image forming apparatus of 100 sheets per minute could be realized.

以上の構成にすることで、出力画像がトナー像により立体的に形成する画像形成装置において、通常の平面画像出力と立体画像出力を同一本体、同一トナーで形成することで、省スペース、低ランニングコストで実現した立体画像を提供する立体画像形成装置を提供することができた。   With the above configuration, in an image forming apparatus in which an output image is three-dimensionally formed with a toner image, a normal planar image output and a three-dimensional image output are formed with the same main body and the same toner, thereby saving space and low running. It was possible to provide a stereoscopic image forming apparatus that provides a stereoscopic image realized at a low cost.

<実施の形態3>
本実施の形態は、立体画像において、画像の品位を上げるために、均一グロスになるように白地部にも透明トナーないしは白色トナーを付着させた。又、発泡性能を上げるため、発泡剤材質を改良し、ジクロロイソシアヌル酸とイソシアネートを有する透明トナー(ないしは白色トナー)と、補助剤として水分を有する有色トナーが反応することで発泡するようにした。
<Embodiment 3>
In the present embodiment, in order to improve the quality of a stereoscopic image, transparent toner or white toner is adhered to a white background portion so as to obtain a uniform gloss. Further, in order to improve the foaming performance, the foaming agent material was improved so that the transparent toner (or white toner) having dichloroisocyanuric acid and isocyanate reacts with the colored toner having moisture as an auxiliary agent to cause foaming.

図7はこの発明の実施の形態3を示すものであり、実施の形態1に対して、更に省スペース化のため、現像ロータリー内に透明トナー用現像器T(若しくは白色トナー用現像器)を入れた。有色トナー、透明トナーの構成及び製造方法は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。   FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In order to further reduce the space with respect to the first embodiment, a developing device T for transparent toner (or a developing device for white toner) is provided in the developing rotary. I put it in. Since the construction and manufacturing method of the colored toner and the transparent toner are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

本方式では画像形成の際に、画像を形成しない白地部にも、白色トナーを付着させるようにした。つまり、画像域前面に白色トナーを付着させる。これはユーザーが任意に選択できるようにしてある。このようにすることで、更に画像のグロスについて、均一性を求めるユーザに対して、均一グロスな立体画像を提供できる。これは従来の紙自体の表面による低グロス部と画像部の高グロス部のグロス差が大きいのに対して、白地部に白色トナーを形成して、白地部グロスを上げることで、差を低減できるのである。その結果を、図2に示す。   In this method, when forming an image, white toner is adhered to a white background portion where an image is not formed. That is, white toner is attached to the front surface of the image area. This can be arbitrarily selected by the user. By doing in this way, it is possible to provide a uniform glossy stereoscopic image to a user who seeks uniformity of image gloss. This is because the difference in gloss between the low gloss area and the high gloss area of the image area due to the surface of the conventional paper itself is large, but by forming white toner on the white background area and increasing the white area gloss area, the difference is reduced. It can be done. The result is shown in FIG.

ここで、A部が白地部であり、ここに対して白色トナーを形成する。図9はこのようにした、画像の断面図である。転写紙上に白色トナー層が形成され、その上にトナー画像が形成される。画像はグロス均一化を実現するとともに、白地部の光沢により、より高級感を与えた成果物となり付加価値を高める。   Here, the A portion is a white background portion, and white toner is formed thereon. FIG. 9 is a cross-sectional view of the image as described above. A white toner layer is formed on the transfer paper, and a toner image is formed thereon. The image realizes uniform gloss, and the glossiness of the white background gives a higher-quality product and increases added value.

以上の構成にすることで、出力画像がトナー像により立体的に形成する画像形成装置において、通常の平面画像出力と立体画像出力を同一本体、同一トナーで形成することで、省スペース、低ランニングコストで実現し、立体画像においても均一グロスで高画質を達成し、又、環境対応することが可能な立体画像形成装置を提供することができた。   With the above configuration, in an image forming apparatus in which an output image is three-dimensionally formed with a toner image, a normal planar image output and a three-dimensional image output are formed with the same main body and the same toner, thereby saving space and low running. It has been possible to provide a stereoscopic image forming apparatus that can be realized at low cost, achieves high image quality with uniform gloss even in stereoscopic images, and can cope with the environment.

本発明の実施の形態1で作成した立体画像を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating the stereo image produced in Embodiment 1 of this invention. 本発明で別の実施の形態の立体画像を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the stereo image of another embodiment by this invention. 本発明の別の実施の形態の画像形成装置を説明する図である。It is a figure explaining the image forming apparatus of another embodiment of this invention. 定着器装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a fixing device apparatus. 現像装置を説明する図である。It is a figure explaining a developing device. 通常画像を説明する図である。It is a figure explaining a normal image. 本発明の実施の形態3で用いた画像形成装置を説明する図である。It is a figure explaining the image forming apparatus used in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態1で用いた画像形成装置を説明する図である。It is a figure explaining the image forming apparatus used in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態3の立体画像を説明する図である。It is a figure explaining the stereo image of Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

50 現像ロータリー
28 感光ドラム
24 中間転写体
26 定着装置
50 Developing Rotary 28 Photosensitive Drum 24 Intermediate Transfer Member 26 Fixing Device

Claims (6)

補助剤を有する有色トナーと、その補助剤によって発泡する発泡剤を有する透明トナーないしは白色トナーが別々の現像装置に保持され、像担持体上にトナー像を形成する画像形成装置において、
有色トナーの補助剤と透明トナーないしは白色トナーの発泡剤が定着工程時に反応することにより初めて発泡現象を生じ、転写紙上に立体的な永久トナー像を作成することを特徴とする立体画像形成装置。
In an image forming apparatus in which a colored toner having an auxiliary agent and a transparent toner or white toner having a foaming agent foamed by the auxiliary agent are held in separate developing devices to form a toner image on an image carrier.
A three-dimensional image forming apparatus characterized in that a foaming phenomenon occurs only when a color toner auxiliary agent and a transparent toner or a white toner foaming agent react in a fixing step to form a three-dimensional permanent toner image on a transfer paper.
平面的な画像と立体的な画像を任意に選択でき、立体画像を形成する際には、有色トナー形成部分と同じ、ないしはより広範囲に、透明トナーないしは白色トナー像を形成することを特徴とする請求項1記載の立体画像形成装置。   A planar image and a three-dimensional image can be arbitrarily selected. When a three-dimensional image is formed, a transparent toner or a white toner image is formed in the same or wider range than the colored toner forming portion. The three-dimensional image forming apparatus according to claim 1. 補助剤を有する有色トナーと、補助剤と反応することにより、熱を発生する熱発生補助剤を有する透明トナーないしは白色トナーにより、転写紙上に立体的な永久トナー像を作成することを特徴とする請求項1又は2記載の立体画像形成装置。   A three-dimensional permanent toner image is formed on a transfer paper with a colored toner having an auxiliary agent and a transparent toner or a white toner having a heat generation auxiliary agent that generates heat by reacting with the auxiliary agent. The stereoscopic image forming apparatus according to claim 1 or 2. 補助剤として、水分を有色トナー中樹脂中に、内包する構成で有することを特徴とする1〜3の何れかに記載の立体画像形成装置。   The three-dimensional image forming apparatus according to any one of 1 to 3, which has a structure in which moisture is contained in a resin in a colored toner as an auxiliary agent. 透明トナーないしは白色トナー中に熱発生助剤として、CaOを有することを特徴とする1〜4の何れかに記載の立体画像形成装置。   The three-dimensional image forming apparatus according to any one of 1 to 4, wherein the transparent toner or white toner has CaO as a heat generation aid. 透明トナーないしは白色トナー中に発泡剤としてイソシアネートを有することを特徴とする1〜5の何れかに記載の立体画像形成装置。   The three-dimensional image forming apparatus according to any one of 1 to 5, wherein the transparent toner or the white toner has isocyanate as a foaming agent.
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