JP5471916B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体（以下、記録材、用紙又はシートともいう）に粉体粒子状の像形成物質（以下、トナーともいう）で形成された未定着画像を定着した後に、画像上に微小なレンズ列を形成して３Ｄ画像（立体表示画像）を作成する複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機、印刷機等の画像形成装置に関する。

近年、複写機、ファクシミリ、プリンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の情報処理システムの性能が急速に向上し、このような情報処理システムの出力媒体である記録媒体も種類も紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等、多岐にわたって開発されている。

そのような記録媒体の一種に、記録媒体表面に凹凸形状を持つ透光性の立体表示レンズが設けられたものがある。この立体表示レンズには、例えばレンチキュラーレンズ、フライアイレンズなどがあり、これらは立体感を生み出し目を引くため、ポスター、看板、ＣＤジャケット、トレーディングカード等のコマーシャル、アミューズメント用途に広く使われている。

ここで、レンチキュラーレンズは、特別な装置なしに立体視を達成する「レンチキュラー方式」と呼ばれる方式に使用されるものである。また、フライアイレンズは、「フライアイ方式」と呼ばれる、左右方向だけでなく、上下方向にも視差を持たせた方式に使用されるものである。

これらの方式はいずれも左目と右目で違うものを捕らえるという目の視差を利用して表示画像に特徴を持たせており、平面画像を３次元画像のように表現する３Ｄ画像と、見る角度を変えることにより絵柄が変化する２Ｄ画像がある。すなわち、３Ｄ画像は、レンズを介することで、左右の目で見える位置が異なるため、左目と右目で別々のイメージを見ることになり、この視差が錯覚を起させイメージが立体的に見えるようにするものである。また、２Ｄ画像も基本的な原理は３Ｄ画像と同様であり、見る角度によって複数の絵柄が切り替わるものと、それが連続的に切り替わり、アニメーションのように動作して見えるアニメーションエフェクトなどがある。

これらの画像の形成方法として、例えば特許文献１では、電子写真画像をページごとに略連続的に立体表示レンズであるレンチキュラーシートに接着させて３Ｄ画像を得る発明が提案されている。
また、特許文献２では、電子写真画像上にインクジェットにて、透明樹脂を立体的に吐出させて立体表示レンズを形成することにより３Ｄ画像を得る発明が提案されている。

しかしながら、特許文献１，２の発明では、画像を構成する材質（ここでは電子写真式のトナー）と立体表示レンズを構成する透明樹脂との材質が異なるため、画像と立体表示レンズとの接着性が悪く問題となった。また、画像形成とレンズ形成の方式が大きく異なるため、装置が大型となり問題となった。

なお、特許文献３では、透明トナーを用いた透明トナー層表面に凹凸をつけ、その状態でシートを形成し、それを画像に転写溶着させることで、水蒸気や気体の膨張によるブリスターなどの異常画像を防ぎ、高い光沢の画像を得る発明が提案されているが、この発明は透明トナーを凹凸をつけた別のシートとして形成し、高光沢の画像を得ようとするものであり、立体表示レンズを形成する本発明と本質的に目的が異なる。

本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、装置の大型化を防ぎつつ、密着性の良好な立体表示レンズを有する３Ｄ画像を連続的に形成することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。なお、カッコ内に本発明を実施するための形態において対応する部位及び符号等を示す。
〔１〕 記録媒体（記録材Ｐ）上に、有色トナーによるトナー画像及び透明トナーによる透明層を形成する画像形成部（作像ステーション１０ｃｌ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙ，１０ｂからなる作像部、中間転写体１５及び二次転写装置２５などからなるトナー転写機構部、定着機構部３００等）と、前記画像形成部の記録媒体搬送方向下流側に配置され、表面に所定の凹凸形状が設けられた成形部材（形状付与ベルト３０）を有し、前記記録媒体の最外層に形成された前記透明層に前記成形部材を圧着して該成形部材表面の凹凸形状を転写させ前記透明層を立体表示レンズとする立体表示レンズ形成機構部（立体表示レンズ形成機構部３０１）と、を備えることを特徴とする画像形成装置（画像形成装置本体１００、図１，図２）。
〔２〕 前記画像形成部は、前記立体表示レンズに対応した立体表示用のトナー画像を記録媒体に形成することを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置。
〔３〕 前記立体表示レンズ形成機構部は、前記記録媒体上に形成された立体表示用のトナー画像の所定位置と、前記成形部材の凹凸形状の所定位置を合わせるために、前記記録媒体の搬送及び／又は前記成形部材の駆動を制御する位置合わせ手段を有することを特徴とする前記〔２〕に記載の画像形成装置。
〔４〕 前記立体表示レンズ形成機構部は、前記成形部材を加熱する加熱手段（ハロゲンヒータ３３）と、前記成形部材と圧着した記録媒体を冷却する冷却手段（冷却ファン４１）と、を備えることを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の画像形成装置（図２）。
〔５〕 前記立体表示レンズ形成機構部は、複数のローラ（加熱ローラ３６，分離ローラ３７）と、該複数のローラに架け渡される無端状ベルトである前記成形部材（形状付与ベルト３０）と、前記複数のローラのうちいずれか１つのローラと前記成形部材を介して圧接する加圧部材（加圧ローラ４０）と、を備えることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の画像形成装置（図２）。
〔６〕 前記成形部材は、ベルト外周面に前記立体表示レンズを形成するための凹凸形状部分（凹凸形状部分３０ｃ）と、平滑部分（平滑部分３０ｄ）とを有することを特徴とする前記〔５〕に記載の画像形成装置（図６）。
〔７〕 画像形成モードとして、３Ｄ画像モードとグロスアップモードとを有し、前記３Ｄ画像モードが選択されると、前記立体表示レンズ形成機構部は、前記成形部材の凹凸部分を前記記録媒体上の最外層の透明層に圧着させ、前記グロスアップモードが選択されると、前記立体表示レンズ形成機構部は、前記成形部材の平滑部分を前記記録媒体上の最外層の透明層に圧着させることを特徴とする前記〔６〕に記載の画像形成装置。
〔８〕 前記画像形成部が記録媒体上にトナー画像あるいはトナー画像及び透明層を形成し（Ｓ２１，Ｓ２２）、前記立体表示レンズ形成機構部が前記成形部材の平滑部分を使用して前記記録媒体上に形成されたトナー画像あるいはトナー画像及び透明層を平滑化し（Ｓ２３，Ｓ２４）、ついで前記画像形成部が記録媒体の前記トナー画像あるいはトナー画像及び透明層上に透明層を更に形成し（Ｓ２６）、前記立体表示レンズ形成機構部が前記成形部材の凹凸形状部分を使用して前記記録媒体上の透明層を立体表示レンズに形成する（Ｓ２７，Ｓ２８）ことを特徴とする前記〔６〕に記載の画像形成装置（図７）。
〔９〕 前記立体表示レンズは、レンチキュラーレンズまたはフライアイレンズであることを特徴とする前記〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の画像形成装置。

本発明の画像形成装置によれば、トナー画像表面に設けられるクリアトナーからなる透明層を立体表示レンズに成形しているので、特別な材料や機構を用いることなく立体表示レンズとトナー画像及び記録材との良好な密着性を有する３Ｄ画像を得ることができる。また、簡便な機構（立体表示レンズ形成機構部）を付加するだけで同じ画像形成システムにて立体表示レンズを形成することができ、高精細で高精度の形状の立体表示レンズが形成可能である。さらに装置の小型化や３Ｄ画像の画質を高くすることも可能である。

本発明に係る画像形成装置の内部機構を示す断面図である。 本発明の画像形成装置本体に備える定着機構部及び立体表示レンズ形成機構部の概略構成図である。 本発明の画像形成装置における３Ｄ画像作成の動作フローチャート例（１）である。 形状付与ベルトの表面凹凸形状の構成例（１）を示す斜視図である。 形状付与ベルトの表面凹凸形状の構成例（２）を示す斜視図である。 形状付与ベルトの表面凹凸形状の構成例（３）を示す断面図である。 本発明の画像形成装置における３Ｄ画像作成の動作フローチャート例（２）である。

以下に、本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の内部機構の構成例を示す断面図である。図中符号１００は画像形成装置本体、２００はその画像形成装置本体１００上に取り付ける画像読取装置である。
本発明に係る画像形成装置は、記録材Ｐ上に、有色トナーによるトナー画像及び透明トナーによる透明層を形成する画像形成部と、前記画像形成部の記録材搬送方向下流側に配置され、表面に所定の凹凸形状が設けられた成形部材（形状付与ベルト３０）を有し、記録材Ｐの最外層に形成された前記透明層に前記成形部材を圧着して該成形部材表面の凹凸形状を転写させ前記透明層を立体表示レンズとする立体表示レンズ形成機構部３０１と、を備える。

ここで、画像形成部は、電子写真方式により記録材Ｐ上に画像を形成するものであり、例えば作像ステーション１０ｃｌ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙ，１０ｂからなる作像部と、中間転写体１５、二次転写装置２５などからなるトナー転写機構部と、定着機構部３００等から構成される。

本発明に係る画像形成装置の詳細は次のとおりである。
すなわち、図１に示すように、画像形成装置本体１００内には、クリア（ｃｌ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、イエロ（ｙ）、ブラック（ｂ）の５つの作像ステーション１０ｃｌ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙ，１０ｂがタンデム式に並べて設けられている。また、作像ステーション１０ｃｌ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙ，１０ｂ共通の書込み装置１３を備える。各作像ステーションの構成は同じであるため、以下クリアの作像ステーション１０ｃｌを代表例にその作像及び転写手順を説明する。

作像ステーション１０ｃｌは、ドラム状の感光体１１ｃｌと、その感光体１１ｃｌの外周上に時計回り方向に配置される帯電装置１２ｃｌ、現像装置１４ｃｌ、一次転写装置１６ｃｌ、一次クリーニング装置１７ｃｌを備える。
作像ステーション１０ｃｌでは、感光体１１ｃｌの図中時計まわりの回転にともない、まず帯電装置１２ｃｌでバイアス電圧を印加して表面を一様に帯電する。
次いで、複写機にあっては画像読取装置２００による読取信号や、プリンタにあってはホストからの画像信号や、ファクシミリにあっては電話回線を介して送られてくる送信信号に基づき、共通の書込み装置１３からレーザ光Ｌｃｌを照射することにより書込みを行い、感光体１１ｃｌ上に静電潜像を形成する。そののち、現像装置１４ｃｌで透明トナーを付着してその静電潜像を現像し、感光体１１ｃｌ上に透明層を形成する。
一次転写終了後の感光体１１ｃｌは、一次クリーニング装置１７ｃｌでクリーニングして転写残トナーを除去して初期化する。

なお、ほかの作像ステーション１０ｃ，１０ｍ，１０ｙ，１０ｂでは各現像装置１４ｃ，１４ｍ，１４ｙ，１４ｂでトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、感光体１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ，１１ｂ上に各々各色単色画像（トナー画像）を形成する。

ついで、感光体１１ｃｌ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ，１１ｂに接触して無端ベルト状の中間転写体１５を図中反時計まわりに走行し、各一次転写装置１６ｃｌ，１６ｃ，１６ｍ，１６ｙ，１６ｂにより感光体１１ｃｌ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ，１１ｂ上の各色単色画像（感光体１１ｃｌにあっては透明層）をクリアから順に中間転写体１５上に一次転写し、転写画像を重ね合わせて中間転写体１５上にフルカラー画像及び透明層を形成する。

一方、適宜タイミングで給紙ローラ２０の１つを選択的に回転し、画像形成装置本体１００内の、対応する給紙カセット２１から記録材Ｐを繰り出し、記録材搬送路２３を通して搬送して一対のレジストローラ２４間に突き当てて止める。そして、中間転写体１５上のフルカラー画像にタイミングを合わせて一対のレジストローラ２４を回転し、二次転写装置２５によりそのフルカラー画像及び透明層を記録材Ｐに二次転写する。このとき、記録材Ｐ上では、透明層が最外層となっている。

そののち、フルカラー画像転写後の記録材Ｐを記録材搬送路２３を通してそのまま上方へと搬送し、定着機構部３００の定着ニップを通過するとき未定着転写トナーを記録材Ｐに定着し、さらにユーザーが３Ｄ画像を得るためのモード（３Ｄ画像モード）や光沢度を向上させるためのモード（グロスアップモード）を選択した場合には、記録材Ｐの種類によって、立体表示レンズ形成機構部３０１のニップを通過し、画像形成装置本体１００上の排紙スタック装置２７上にスタックする。３Ｄ画像を形成しない場合や光沢度を向上させない場合では、形状形成装置３０１のニップが形成されないように、形状付与ベルト３０と加圧ローラ４０が離間された状態で排紙される。

また、二次転写終了後の中間転写体１５は、二次クリーニング装置１８でクリーニングして転写残トナーを除去して初期化する。
なお、図中符号２８ｃｌ，２８ｃ，２８ｍ，２８ｙ，２８ｂは、それぞれ作像ステーション１０ｃｌ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙ，１０ｂ（すなわち各色現像装置１４ｃｌ，１４ｃ，１４ｍ，１４ｙ，１４ｂ）にトナーを補給する各色トナーボトルである。これらのトナーは従来より電子写真方式の画像形成に用いられているものでよい。

以上の説明では、記録材Ｐにカラー画像を記録する場合について説明したが、上述した画像形成装置では、選択された単色モードまたは複数色モードにしたがい、適宜作像ステーション１０ｃｌ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙ，１０ｂのいくつかを選択使用し、モノクロ画像またはカラー画像（トナー画像）、クリアトナー層（透明層）を任意に形成することができるようになっている。

図２は、図１に示す画像形成装置本体１００に備える定着機構部３００及び立体表示レンズ形成機構部３０１の概略を示す断面図である。

ここで、定着機構部３００は、定着ローラ２及び加熱ローラ３に架け渡された定着部材である定着ベルト１と、定着ベルト１に対して回転自在に圧接し定着ニップ部Ｎ１を形成する加圧部材である加圧ローラ４と、を備える。

定着ベルト１は、無端ベルトであり、断面構造としては、例えばニッケル、ステンレス、ポリイミドなどの基材にシリコンゴム層などの弾性層を形成した２層構造となっている。また、定着ローラ２は、金属の芯金にシリコンゴムなどの弾性層を設けたものである。ウォームアップ時間短縮のため、定着ベルト１の熱を吸収しにくいように、発泡のシリコンゴムを用いることもある。また、加熱ローラ３は、アルミ又は鉄の中空ローラで内部にハロゲンヒータなどのヒータ３ｈからなる熱源を有している。

定着機構部３００の駆動の際には、例えば定着ローラ２の図中反時計回り方向の回転駆動により定着ベルト１が適切なテンションが付与された状態で記録材Ｐを排出する方向（図２では反時計回り方向）に回動し、加圧ローラ４が連れ回りする。駆動されるローラは定着ローラ２に限らず加圧ローラ４や加熱ローラ３であってもよい。また、定着の際には、定着ベルト１は、加熱ローラ３内部に配置されたヒータ３ｈの発熱によりサーミスタ（不図示）で検出される温度が所定の温度（例えばトナー定着に適する温度）まで加熱される。なお、本発明では、定着部材として、図２に示す定着ベルト１（無端ベルト）の形態を示したが、これに限定されるものではなく、中空円筒形状のローラ（定着ローラ）としてもよい。

加圧ローラ４は、通常はアルミ又は鉄等の芯金の上にシリコンゴム等の弾性層が設けられた円筒形状のローラである。また、加圧ローラ４の定着ベルト１への押し当ては、図示していない加圧手段により一定の圧力で定着ベルト１の方向へ押されることにより行われる。また、定着の際など必要なときに、加圧ローラ４は、内部に配置されたヒータ（不図示）の発熱により所定の温度となるように加熱されるようにしてもよい。

定着機構部３００では、定着ベルト１、加圧ローラ４が回転駆動された状態で、定着ベルト１の表面は所定の温度まで加熱されており、定着ニップ部Ｎ１に未定着トナーＴが形成された記録材Ｐが通され（図中、左側から右側方向への通紙）、定着ニップ部Ｎ１における加圧及び加熱により未定着トナーを記録材Ｐ上に熱融着させて定着を行なう。
これにより、記録材Ｐ上に転写されたトナー画像及び透明層が密着性よく定着される。

つぎに立体表示レンズ形成機構部３０１は、図２に示すように、定着機構部３００の記録材搬送方向下流側に設けられ、成形部材（形状付与部材ともいう）である形状付与ベルト３０は加熱ローラ３６と分離ローラ３７に張架されている。また加圧部材となる加圧ローラ４０は形状付与ベルト３０を介して、加熱ローラ３６と圧接してニップ部Ｎ２を形成する形態で構成される。また、加圧ローラ４０が不図示のモータにより回転駆動し、形状付与ベルト３０、加熱ローラ３６および分離ローラ３７が従動回転するようになっている。

形状付与ベルト３０は、表面に所定の凹凸形状が設けられた成形部材であり、例えば、厚みが１０〜２００μｍの耐熱性樹脂であるポリイミド、ポリアミド等、もしくはニッケルやステンレスなどの金属で構成され、外径８０〜３００ｍｍの無端状ベルトである。また、表層には、搬送された記録材Ｐのトナー画像面との密着性を向上させるために５〜５０μｍの厚さでシリコンゴムからなる密着弾性層を設けることが好ましい。

加熱ローラ３６は、例えばＡｌやステンレス鋼またはＦｅで構成される外径がφ３０〜５０ｍｍのローラである。なお、加圧ローラ４０とのニップ部Ｎ２をニップ幅を長く形成させるために、ローラ表面にシリコンゴム等の弾性層を０．５〜２ｍｍの厚みで設けても良い。分離ローラ３７はφ１０〜φ３０ｍｍの外径で、ＦｅやＡｌ、ステンレスで構成される。

加圧ローラ４０は、外径φ３０〜５０ｍｍで、ＦｅやＡｌ、ステンレス等の芯金ローラ上に厚さ１〜３０ｍｍのフッ素ゴムやシリコンゴム等の弾性層を形成しており、さらに最外層には厚さ５〜５０μｍのフッ素化合物等からなる離型層で構成される。

また、加圧ローラ４０は不図示のカムにより、形状付与ベルト３０に対して接離するように動作可能で、加熱ローラ３６との軸間の距離を変えることで、成すニップ幅や荷重を可変可能に制御できる。例えば、記録材Ｐのトナー画像や透明層に形状を付与したくない場合はユーザーのオペレーション情報から、加熱ローラ３６と加圧ローラ４０との距離を離す、もしくは軽く接触する程度に軸間を移動させることが可能となっている。

また、立体表示レンズ形成機構部３０１は、形状付与ベルト３０を加熱する加熱手段を備えることが好ましい。例えば、図２に示すように、加熱ローラ３６内部に熱源となるハロゲンヒータ３３を設け、非接触温度センサ５６により形状付与ベルト３０表層の温度をモニタし、不図示のコントローラによって形状付与ベルト３０が一定の温度となるようにハロゲンヒータ３３の発熱を制御する。これにより、定着処理後の記録材Ｐ上のトナー画像及び透明層を軟化させ、形状付与ベルト３０の圧着による成形性をよくすることが可能である。

また、立体表示レンズ形成機構部３０１は、形状付与ベルト３０と圧着した記録材Ｐを冷却する冷却手段を備えることが好ましい。例えば、図２に示すように、加圧ローラ４０内部に冷却手段となる冷却ファン４１を設け、不図示の温度センサにより加圧ローラ４０の表面温度をモニタし、不図示のコントローラによって加圧ローラ４０が一定の温度となるように冷却ファン４１の風量、風速を制御する。あるいは、形状付与ベルト３０の内周側に、ヒートシンクやファン、ヒートパイプ、ペルチェ素子などの冷却装置によりニップ部Ｎ２以降の形状付与ベルト３０を冷却するようにしてもよい。これにより、形状付与ベルト３０の圧着により成形された後の最外層の透明層を速やかに冷却し、その形状を固定することが可能になる。

以上のような構成の定着機構部３００及び立体表示レンズ形成機構部３０１を有する画像形成装置における印刷動作は以下の手順で行われる。図３に示す３Ｄ画像の作成フローを参照しながら説明する。
（Ｓ１１） 印刷信号が入力されると、まず作像部にて形成されたトナー画像及び透明層が記録材Ｐに転写される。なお、クリアトナー（透明トナー）による透明層を、実定着時に記録材Ｐの最外層としての透明層表面が滑らかで均一になるように、記録材Ｐ上のトナー画像の凹凸に対してネガティブな関係の凹凸形状に形成するとよい。また、クリアトナーの記録材Ｐへの付着量は、立体表示レンズ形成機構部３０１にて加圧されるときに、形状付与ベルト３０表面の凹凸形状のトナー画像（カラー画像）へ影響が及ばない程度の厚さとなるように設定される。
（Ｓ１２） ついで該記録材Ｐが定着機構部３００を通過して、トナー画像及び透明層が記録材Ｐに定着される。
（Ｓ１３） 定着後の記録材Ｐが立体表示レンズ形成機構部３０１に搬入される。このとき、定着機構部３００の定着ニップ部Ｎ１と立体表示レンズ形成機構部３０１のニップ部Ｎ２とのニップ間は近距離、例えば距離５０〜２００ｍｍ程度になっていることから、定着機構部３００から排紙された記録材Ｐ上のトナー像（トナー画像及び透明層）は弱い流動性を保った状態で、立体表示レンズ形成機構部３０１のニップ部Ｎ２に搬送される。
（Ｓ１４） 立体表示レンズ形成機構部３０１では、そのトナー像の弱い流動性を保つために加熱ローラ３６により形状付与ベルト３０を加熱しており、例えばニップ部Ｎ２の入り口で形状付与ベルト３０が１００〜１５０℃程度になるように温度制御されている。また、加圧ローラ４０が冷却ファン４１により形状付与ベルト３０の制御温度よりも２０〜８０度（deg）低い温度になるように制御されている。
（Ｓ１５） 立体表示レンズ形成機構部３０１に搬入された記録材Ｐが形状付与ベルト３０を介した加熱ローラ３６と加圧ローラ４０とで成すニップ部Ｎ２を通過する。このとき、記録材Ｐのトナー像は、形状付与ベルト３０と直接圧接され、ニップ部Ｎ２で再加熱及び再加圧を受けることで、トナー像の最外層である透明層が形状付与ベルト３０表面の所定の凹凸形状に倣うように成形される。
（Ｓ１６） 記録材Ｐは形状付与ベルト３０に密着した状態のままニップ部Ｎ２から排出され、形状付与ベルト３０とともに搬送される。このとき、記録材Ｐはその裏面側から冷却された加圧ローラ４０と接触することで、搬送されながら急速に冷却され、軟化あるいは溶融状態の成形後の透明層（透明トナー像）がその表面が形状付与ベルト３０表面の凹凸形状に倣ったまま固化し、所定形状の立体表示レンズとなる。
（Ｓ１７） 形状付与ベルト３０に密着して搬送される記録材Ｐが分離ローラ３７で曲率分離され、排紙スタック装置２７に排紙される。

以上のように、トナー画像表面に設けられるクリアトナーからなる透明層を立体表示レンズとしているので、特別な材料や機構を用いることなく立体表示レンズとトナー画像及び記録材Ｐとの良好な密着性を有する３Ｄ画像を得ることができる。また、簡便な機構（立体表示レンズ形成機構部３０１）を付加するだけで同じ画像形成システムにて立体表示レンズを形成することができ、高精細で高精度の形状の立体表示レンズが形成可能である。さらに装置の小型化や３Ｄ画像の画質を高くすることも可能である。

なお、ここでいう立体表示レンズは、例えばレンチキュラーレンズまたはフライアイレンズである。
このうち、レンチキュラーレンズは、表面に微細な細長いかまぼこ状あるいは半円柱状の凸レンズが平行に多数配列されたものであり、３Ｄ画像として立体表示するためにはこの凸レンズの配列方向が見る人の左右方向となるようにレンチキュラーレンズを配置する。

このようなレンチキュラーレンズを形成するために形状付与ベルト３０表面に設けられる凹凸形状は、図４の拡大図に示すように、かまぼこ形あるいは半円柱形の窪み３０ａがお互いの長手方向を平行に多数配列されたものとし、例えばその窪み３０ａの配列ピッチを１００μｍ〜１ｍｍピッチ程度とする。また、窪み３０ａの長手方向Ｘを形状付与ベルト３０の幅方向とし、窪み３０ａの配列方向Ｙを形状付与ベルト３０の円周方向とする。

また、立体表示レンズとしてのフライアイレンズは、単レンズを縦横にマトリクス状に配列してなるレンズである。フライアイレンズを３Ｄ画像用に形成することで、レンチキュラーレンズの場合よりも上下左右のいずれの方向においても３Ｄ感を得ることが可能となる。

このようなフライアイレンズを形成するために形状付与ベルト３０表面に設けられる凹凸形状は、図５の拡大図に示すように、単レンズ用の凹型となる半球状の窪み３０ｂを縦横に多数配列したものとする。このとき、窪み３０ｂの形状付与ベルト３０における縦横の配列方向に特に制約はない。

また３Ｄ画像を形成するとき、前記画像形成部は、形状付与ベルト３０の立体表示レンズに対応した立体表示用のトナー画像を記録材Ｐに形成することが好適である。
例えばレンチキュラーレンズ用のトナー画像は、左目用と右目用の、視差が生じる２枚の画像を組み合わせてなるものであり、２つ以上の画像を細長く短冊状に切り、切った画像をインターレース状に順番に並べて１枚の画像にしたものとする。

またこのとき、トナー画像の１つの細片ごとにレンチキュラーレンズの１つの凸レンズが載るように両者の位置合わせを行う必要がある。すなわち、立体表示レンズ形成機構部３０１は、記録材Ｐ上に形成された立体表示用のトナー画像の所定位置と、形状付与ベルト３０の凹凸形状の所定位置を合わせるために、記録材Ｐの搬送及び／又は形状付与ベルト３０の駆動を制御する位置合わせ手段を有することが好ましい。

具体的には、立体表示レンズ形成機構部３０１において、形状付与ベルト３０の円周上の所定位置に不図示のマーキング部分を設け、また、そのマーキングを検出する非接触の不図示の光学式のセンサを配置しておく。
また、記録材Ｐの先頭位置におけるトナー画像及び透明層が形成される位置を予め決めておき、該記録材Ｐが立体表示レンズ形成機構部３０１に通紙される際に、形状付与ベルト３０のマーキング部分をホームポジションとして、常に形状付与ベルト３０の同じ場所から記録材Ｐのトナー像と圧接する動作を行うことで、分割された３Ｄの元画像に対して、レンチキュラーレンズの位置を精度よく形成することが可能となり、結像ズレすなわち画像ボケ等を防止することができる。

なお、立体表示レンズがフライアイレンズの場合にも、レンチキュラーレンズと同様に、前記画像形成部は、フライアイレンズに対応した立体表示用のトナー画像を記録材Ｐに形成する必要があり、前記位置合わせ手段によりトナー画像の１つの細片ごとにフライアイレンズの１つの凸レンズが載るように両者の位置合わせを行う必要がある。

ところで、形状付与ベルト３０の外周面全面に前述のような凹凸形状を設けてもよいが、図６に示すように、形状付与ベルト３０の外周面に立体表示レンズを形成するための凹凸形状部分３０ｃと、平滑部分３０ｄとを有するようにしてもよい。

これにより、本発明の画像形成装置における印刷動作は以下の手順で行われ、より高品位な３Ｄ画像を形成することができる。図７に示す３Ｄ画像の作成フローを参照しながら説明する。
（Ｓ２１） 印刷信号が入力されると、まず作像部にて形成されたトナー画像あるいはトナー画像及び透明層が記録材Ｐに転写される。
（Ｓ２２） ついで該記録材Ｐが定着機構部３００を通過して、トナー画像あるいはトナー画像及び透明層が記録材Ｐに定着される。
（Ｓ２３） 定着後の記録材Ｐが立体表示レンズ形成機構部３０１に搬入される。このときの立体表示レンズ形成機構部３０１の条件は前記ステップＳ１３、Ｓ１４と同じである。
立体表示レンズ形成機構部３０１に搬入された記録材Ｐが形状付与ベルト３０を介した加熱ローラ３６と加圧ローラ４０とで成すニップ部Ｎ２を通過する。このとき、記録材Ｐのトナー像（定着されたトナー画像あるいはトナー画像及び透明層）は、形状付与ベルト３０の平滑部分３０ｄと直接圧接され、ニップ部Ｎ２で再加熱及び再加圧を受けることで、トナー像が形状付与ベルト３０表面の平滑部分３０ｄの形状に倣うように平滑化される。
（Ｓ２４） 記録材Ｐは形状付与ベルト３０に密着した状態のままニップ部Ｎ２から排出され、形状付与ベルト３０とともに搬送される。このとき、記録材Ｐはその裏面側から冷却された加圧ローラ４０と接触することで、搬送されながら急速に冷却され、軟化あるいは溶融状態のトナー像の表面が形状付与ベルト３０の平滑部分３０ｄにより平滑化されたまま固化する。
（Ｓ２５） トナー像が平滑化された記録材Ｐが分離ローラ３７で曲率分離され、搬送装置９２により再度作像部に搬送される。
（Ｓ２６） 作像部にて平滑化されたトナー像上に透明層が転写され、ついで該記録材Ｐが定着機構部３００を通過して、透明層が平滑化されたトナー像上に定着される。
（Ｓ２７） 定着後の記録材Ｐが立体表示レンズ形成機構部３０１に搬入される。このときの立体表示レンズ形成機構部３０１の条件は前記ステップＳ１３、Ｓ１４と同じである。
立体表示レンズ形成機構部３０１に搬入された記録材Ｐが形状付与ベルト３０を介した加熱ローラ３６と加圧ローラ４０とで成すニップ部Ｎ２を通過する。このとき、記録材Ｐのトナー像は、形状付与ベルト３０の凹凸形状部分３０ｃと直接圧接され、ニップ部Ｎ２で再加熱及び再加圧を受けることで、トナー像の最外層である透明層が形状付与ベルト３０の凹凸形状部分３０ｃ表面の所定の凹凸形状に倣うように成形される。
（Ｓ２８） 記録材Ｐは形状付与ベルト３０に密着した状態のままニップ部Ｎ２から排出され、形状付与ベルト３０とともに搬送される。このとき、記録材Ｐはその裏面側から冷却された加圧ローラ４０と接触することで、搬送されながら急速に冷却され、軟化あるいは溶融状態の成形後の透明層（透明トナー像）がその表面が形状付与ベルト３０の凹凸形状部分３０ｃ表面の凹凸形状に倣ったまま固化し、所定形状の立体表示レンズとなる。
（Ｓ２９） 形状付与ベルト３０に密着して搬送される記録材Ｐが分離ローラ３７で曲率分離され、排紙スタック装置２７に排紙される。

なお、本発明の画像形成装置において、画像形成モードとして、３Ｄ画像モードとグロスアップモードとを有するようにしておき、前記３Ｄ画像モードが選択されると、立体表示レンズ形成機構部３０１は、形状付与ベルト３０の凹凸形状部分３０ｃを記録材Ｐ上の最外層の透明層に圧着させることとし、前述のステップＳ１１〜Ｓ１７の手順に従って、３Ｄ画像を形成し、また前記グロスアップモードが選択されると、立体表示レンズ形成機構部３０１は、形状付与ベルト３０の平滑部分３０ｄを記録材Ｐ上の最外層の透明層に圧着させることとし、前述のステップＳ２１〜Ｓ２４の手順の後、排紙スタック装置２７に排紙して光沢度を向上させた高光沢画像を形成するとよい。

以上のように、形状付与ベルト３０の外周面に平滑部分３０ｄと凹凸形状部分３０ｃを設けることにより、ユーザーが３Ｄ画像モードとグロスアップモード（高光沢モード）を任意に指定することで、３Ｄ画像の他に、平滑な部分を使用した高光沢画像を得るモードに切り替えが可能にでき、また、形状付与ベルト３０の平滑部分３０ｄと凹凸形状部分３０ｃとを適宜使用することで、より高品位な３Ｄ画像を形成することが可能となる。

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１ 定着ベルト
２ 定着ローラ
３ 加熱ローラ
３ｈ ヒータ
４ 加圧ローラ
１０ｃｌ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙ，１０ｂ 作像ステーション
１１ｃｌ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ，１１ｂ 感光体
１２ｃｌ 帯電装置
１３ 書込み装置
１４ｃｌ 現像装置
１５ 中間転写体
１６ｃｌ，１６ｃ，１６ｍ，１６ｙ，１６ｂ 一次転写装置
１７ｃｌ 一次クリーニング装置
１８ 二次クリーニング装置
２０ 給紙ローラ
２１ 給紙カセット
２３ 記録材搬送路
２４ レジストローラ
２５ 二次転写装置
２７ 排紙スタック装置
２８ｃｌ，２８ｃ，２８ｍ，２８ｙ，２８ｂ トナーボトル
３０ 形状付与ベルト
３０ａ，３０ｂ 窪み
３０ｃ 凹凸形状部分
３０ｄ 平滑部分
３３ ハロゲンヒータ
３６ 加熱ローラ
３７ 分離ローラ
４０ 加圧ローラ
４１ 冷却ファン
５６ 非接触温度センサ
９２ 搬送装置
１００ 画像形成装置本体
２００ 画像読取装置
３００ 定着機構部
３０１ 立体表示レンズ形成機構部
Ｌｃｌ レーザ光
Ｎ１ 定着ニップ部
Ｎ２ ニップ部
Ｔ トナー（トナー像）
Ｐ 記録材（記録媒体）

特開２００５−１１９８２６号公報 特開２００９−１３９７０８号公報 特許第４０２６４０１号公報

Claims (9)

1. 記録媒体上に、有色トナーによるトナー画像及び透明トナーによる透明層を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部の記録媒体搬送方向下流側に配置され、表面に所定の凹凸形状が設けられた成形部材を有し、前記記録媒体の最外層に形成された前記透明層に前記成形部材を圧着して該成形部材表面の凹凸形状を転写させ前記透明層を立体表示レンズとする立体表示レンズ形成機構部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成部は、前記立体表示レンズに対応した立体表示用のトナー画像を記録媒体に形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記立体表示レンズ形成機構部は、前記記録媒体上に形成された立体表示用のトナー画像の所定位置と、前記成形部材の凹凸形状の所定位置を合わせるために、前記記録媒体の搬送及び／又は前記成形部材の駆動を制御する位置合わせ手段を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記立体表示レンズ形成機構部は、前記成形部材を加熱する加熱手段と、前記成形部材と圧着した記録媒体を冷却する冷却手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記立体表示レンズ形成機構部は、複数のローラと、該複数のローラに架け渡される無端状ベルトである前記成形部材と、前記複数のローラのうちいずれか１つのローラと前記成形部材を介して圧接する加圧部材と、を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記成形部材は、ベルト外周面に前記立体表示レンズを形成するための凹凸形状部分と、平滑部分とを有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 画像形成モードとして、３Ｄ画像モードとグロスアップモードとを有し、
   前記３Ｄ画像モードが選択されると、前記立体表示レンズ形成機構部は、前記成形部材の凹凸部分を前記記録媒体上の最外層の透明層に圧着させ、
   前記グロスアップモードが選択されると、前記立体表示レンズ形成機構部は、前記成形部材の平滑部分を前記記録媒体上の最外層の透明層に圧着させることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成部が記録媒体上にトナー画像あるいはトナー画像及び透明層を形成し、前記立体表示レンズ形成機構部が前記成形部材の平滑部分を使用して前記記録媒体上に形成されたトナー画像あるいはトナー画像及び透明層を平滑化し、
   ついで前記画像形成部が記録媒体の前記トナー画像あるいはトナー画像及び透明層上に透明層を更に形成し、前記立体表示レンズ形成機構部が前記成形部材の凹凸形状部分を使用して前記記録媒体上の透明層を立体表示レンズに形成することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記立体表示レンズは、レンチキュラーレンズまたはフライアイレンズであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。