JP2013043751A - ステープル装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の接着強度を任意に設定できるようにする。
【解決手段】積層される用紙の予め設定された領域に形成された接着用トナーパターンを加熱ヒータ３０１，３０２によって再溶融させて用紙束ＰＢを綴じるステープル部３００を備え、画像形成装置１のＣＰＵ４０１は、接着用トナーパターンの画素率、面積率、厚さ、色及び前記パターンを形成する用紙のページ選択の少なくとも１つを所望の接着強度に応じて設定し、ページ毎の接着強度の設定を可能とすることにより、１つの用紙束ＰＢ内で接着強度の異なる用紙、あるいは用紙群を作成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステープル装置及び画像形成装置に係り、さらに詳しくは、電子写真方式の画像形成に使用されるトナーを用いて用紙、転写紙、印刷紙などのシート状記録媒体（以下、本明細書では「用紙」と称する。）の用紙間接着処理、所謂ステープル処理を行うステープル装置、及びこのステープル装置を備えたプリンタ、複写機、ファクシミリ及びデジタル複合機などの画像形成装置に関する。

モノクロ及びカラーを行う電子写真方式のプリンタと、このプリンタに使用されるトナーを用紙間の接着材として用い、用紙を綴るようにした装置が例えば特許文献１あるいは２に記載されている。

このうち特許文献１（特開平７−２２３３８７号公報）には、ホッチキスやクリップなどのシート綴じ後のファイリングや書類破棄時に邪魔になる部材を用いずにシート綴じを行うため、シートの綴じ代相当部分に熱軟化性を有する電子写真用トナーを付着させ、かつ、該部分に他のシートの綴じ代相当部分を重ねた状態で、該綴じ代相当部分同士を加熱及び加圧してシートを接着する技術が開示されている。

また、特許文献２（特開２０００−２５５８８１号公報）には、トナーを接着剤として用紙間を綴じて製本する後処理装置において、接着対象となる用紙束の枚数、その他の条件の変動に応じて加熱加圧時間等の定着条件を調整することなく、短時間で、接着力のムラを発生せずに、確実に用紙間を接着製本することができるようにするため、画像形成装置本体により各用紙の所定の綴じ代相当部分に転写、定着されたトナーを加熱しながら加圧することによって用紙間を接着固定するトナー再定着手段を備え、トナー再定着手段は、スタックトレイ上の既排出用紙上に新たな用紙を１枚ずつ積層する度に綴じ代相当部分を再定着することを特徴とする技術が開示されている。

ところで、前記引用文献１及び２に記載された発明では、用紙をトナーによって接着させ、積層用紙として綴じることはできるが、積層枚数が多くなった場合、用紙の厚さが厚い場合などに応じて接着強度を変更、もしくはコントロールすることはできなかった。

例えば、金属製の綴じ針を使用した場合、積層用紙の用紙枚数が多くなると、針の長さが長く、強度が大きな針の太さの太い綴じ針を使用するが、強度の大きな針を使用すると、綴じ針を外す場合、面倒であり、用紙に傷が付いたりすることもあった。

また、一括して綴じることから、用紙のページ毎（表側の面あるいは裏側の面毎）に接着力や綴じ力を所望の強度に設定することはできなかった。

さらに、トナーを加熱し、再溶融させてトナー同士あるいはトナーと用紙表面を接着するので、本来接着すべきエリアだけでなく、それ以外の文字や画像情報領域に伝搬して、その部分で不要な貼り付きが生じ、印字された文字／画像情報を読むことができなくなってしまうことがある。このように文字／画像情報を読めなくなると、接着強度を任意に設定して綴じ強度をコントロールしたとしても、冊子としては不都合なことになる。

そこで、本発明が解決しようとする第１の課題は、用紙の接着強度を任意に設定できるようにすることにある。

また、第２の課題は、用紙を接着し、綴じたときに文字／画像情報を読めなくなることがないようにすることにある。

前記課題を解決するため、第１の手段は、積層される用紙の予め設定された領域に形成された接着用トナーパターンをトナー溶融手段によって再溶融させて用紙束を綴じるステープル装置であって、前記接着用トナーパターンの画素率、面積率、厚さ、色及び前記パターンを形成する用紙のページ選択の少なくとも１つを所望の接着強度に応じて設定する接着強度設定手段を備えていることを特徴とする。

第２の手段は、接着用トナーパターンが形成される予め設定された領域と用紙に形成された印字部とが重ならないように印字領域を設定する印字領域設定手段を備えていることを特徴とする。

第３の手段は、第１又は第２の手段に係るステープル装置を備えた画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、用紙の接着強度を任意に設定することができる。また、用紙を綴じたときに文字／画像情報を読めなくなることがないようにすることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。 図１における操作パネルあるいはＰＣのプリンタドライバにおけるプロパティ部の設定画面の一例を示す図である。 設定される印字可能エリアと接着用トナーパターンとの関係を示す図である。 通常の接着用トナーパターンの形成個所を示す図である。 接着強度を大きくしたときの接着用トナーパターンと、その形成個所を示す図である。 接着強度を図５の場合よりもさらに大きくしたときの接着用トナーパターンと、その形成個所を示す図である。 ステープル部を拡大して示す平面図である。 面積率を変えた接着用トナーパターンの例を示す図である。 ブロッキング現象による問題点を具体的に示す説明図である。

本発明は、使用する用紙の多様化に対応して接着強度を任意にコントロールできるようにすることによって、接着された用紙を剥離する際に障害が発生しないようにし、あるいは、任意のページで容易に剥離できるようにしたことを特徴とする。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。同図において、画像形成装置１は用紙に対して画像を形成する画像形成部１００と、画像形成された用紙を揃える揃え部２００と、揃えられた用紙束を接着して綴じるステープル部３００とから構成されている。

画像形成部１００は、ＹＭＣＫの各感光体ドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋと、各感光体ドラムドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋに接触して画像が転写される中間転写ベルト１０２と、用紙に中間転写ベルト１０２上の画像を転写する転写部１０３と、図示しない給紙部から用紙Ｐ（図では１枚目の用紙Ｐ１、２枚目の用紙Ｐ２を図示）を供給し、転写部１０３で用紙Ｐに画像を転写する際に中間転写ベルト１０２上の画像とタイミングをとって転写部１０３に用紙を送り出すレジストローラ１０４と、画像が転写された用紙Ｐ上の画像を加熱及び加圧により定着する定着部１０５と、用紙Ｐの裏面にも画像を形成するために用紙Ｐの表裏を反転させる反転部１０６とから基本的に構成された公知の電子写真方式のものである。なお、各感光体ドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋの構成、帯電ユニット、現像ユニットなどのドラム回りの各部の構成、画像を各感光体ドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋ上にレーザで書き込む光書き込みユニットなどの構成は公知なので、詳細についての説明は省略する。また、図１に示したカラー画像形成装置は、所謂間接転写方式のタンデム型画像形成装置である。

揃え部２００は、第１の用紙搬送ベルト２１０と第１の先端規制板２２０とを備え、画像形成部１００から排紙された用紙Ｐを１枚ずつ受け入れ、用紙Ｐの先端部を第１の先端規制板２２０に突き当てて揃え、積層された用紙束（以下、積層用紙とも称する）ＰＢを形成する。なお、ここでは図示しないが、用紙Ｐは用紙搬送方向と直交する方向（幅方向）も揃えられる。積層され、揃えられた積層用紙ＰＢは第１の用紙搬送ベルト２１０によって一括して後段のステープル部３００に送られる。なお、第１の搬送ベルト２１０は駆動プーリと従動プーリとの間に掛け渡され、図示しない駆動モータによって駆動される。

ステープル部３００は、用紙搬送路を挟んで上下に配置された上下の加熱ヒータ３０１，３０２と、加熱ヒータ３０１，３０２の設置個所まで積層用紙ＰＢを搬送する第２の用紙搬送ベルト３２０と、搬送されてきた積層用紙ＰＢの先端部を規制し、加熱位置を規定する第２の先端規制板３３０と、加熱ヒータ３０１を昇降させる偏芯カム３１０と、偏芯カム３１０が接触し、偏芯カム３１０の回転に伴って昇降する取り付け板３１１と、を備えている。加熱ヒータ３０１と取り付け板３１１との間には、加熱時に所定の加圧力を付与するための加圧スプリング３１２が設けられ、加圧スプリング３１２は上端で取り付け板３１１に取り付けられる。

偏芯カム３１０は図示しない駆動モータとその減速機構によって回転駆動される。偏芯カム３１０のカム面は加圧スプリング３１２が下面に配置された取り付け板３１１の上面に接触している。したがって、取り付け板３１１は偏芯カム３１０の回転に応じて上下方向に往復移動するカムフォロワとして機能する。上側の加熱ヒータ３０１に不要される加圧力は、加圧スプリング３１２の圧縮量（取り付け板３１１の変位量）によって設定され、圧縮量は偏芯カム３１０の回転角度で決まる。そこで、後述のコントローラ４０２は、偏芯カム３１０の駆動モータの回転量を指示し、所定の加圧力になるように制御する。

画像形成装置１は制御部４００によって各種の制御が行われる。制御部４００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１を中心に構成され、コントローラ４０２、加熱ヒータドライバ４０３、転写ドライバ４０４、入出力インタフェース４０５、及び第１及び第２のＲＯＭ４０６，４０７を備えている。入出力インタフェース４０５には、操作者が操作する操作パネル４１０、及びデータ入力及び操作が行われるＰＣ（Personal computer）４２０がＣＰＵ４０１と相互に通信可能に接続されている。第１のＲＯＭ４０６はＣＰＵ４０１に接続され、第２のＲＯＭ４０７はコントローラ４０２と接続されている。

なお、ＣＰＵは、制御部と演算部を含み、制御部が命令の解釈とプログラムの制御の流れを制御し、演算部が演算を実行する。また、プログラムは第１のＲＯＭ４０６に格納され、実行すべき命令（ある数値又は数値の並び）を前記プログラムの置かれた第１のＲＯＭ４０６から取り出し、前記プログラムを実行する。

図２は、操作パネル４１０、あるいはＰＣ４２０のプリンタドライバにおけるプロパティ部の設定画面５００の一例を示す図である。

本実施形態のようにトナーを用いて用紙Ｐを綴じる（ステープルする）場合、加熱によって熱は用紙深さ方向に浸透してトナーを溶融するが、同時にその熱は面方向にも拡散するため、本来接着すべきエリアだけでなく、それ以外の文字や画像情報領域に伝搬して、その部分で不要な貼り付きが生じてしまう。このような現象を一般にはブロッキング現象と称している。また、接着部と、文字や画像部が近接した位置、例えば１ｍｍ程度以内の距離でブロッキング現象が生じると、解像度が落ち、画像品質低下の原因となる。

図９は、この問題点を具体的に示す説明図である。トナーで綴じる所謂トナーステープルでは、同図（ａ）に示すように、例えば３枚の用紙Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を積層用紙（用紙束）ＰＢとしてステープルする場合、それぞれの用紙Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の所定（図では縦方向の用紙の左上）の角部に接着用トナーパターンＰｃがそれぞれ形成される。そして、これらの用紙Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を積層した後、用紙Ｐ１の上部あるいは用紙Ｐ３の上部及び用紙Ｐ１の下部から、接着用トナーパターン部Ｐｃに加熱ヒータ３０１、あるいは加熱ヒータ３０１，３０２によりトナーを溶融させる熱を印加するとともに、加圧力を作用させる。

加熱は、ほぼトナーのエリア相当部にヒータを当てて行われるが、熱量（温度×時間）を加えると、その熱は紙の厚さ方向に浸透して拡散するとともに、面方向にも拡散する。その結果、同図（ｂ）に示すように、文字や画像情報が形成重ね合わされた用紙Ｐ面に転移し、あるいは紙面同士が貼り付いてしまう。

このようなブロッキング現象が発生し、図９（ｂ）に示すように出力用紙上に設けられた接着用トナーパターンＰｃ部と、情報となる文字／画像情報Ｉｎ部分とがオーバーラップした場合に、前述のようにこの部分は同時に接着されてしまい、視認することが不可能となってしまう。さらに、接着の後に剥がすと、剥離により文字／画像情報Ｉｎが印刷された部分は破壊され、あるいは用紙にまで損傷を与えるおそれがある。

そこで、接着（ステープル）を行うモードの場合は、図３において一点鎖線で示すような印字可能エリアＰａを設定する。そして、この印字可能エリアＰａの範囲内で文字/画像情報Ｉｎを作成する。すなわち、接着領域は印字可能エリアＰａ外に設定される。この文字/画像情報Ｉｎの作成のため、図２に示した設定画面５００が使用される。本実施形態における設定画面５００は、ステープル操作パネル５０１という表題とともに表示され、何に関する画面かが認識できる。

この設定画面５００では、ステープルの有無選択ボタン５０２、用紙種類選択ボタン５０３、ステープル形状選択ボタン５０４、接着強さ（一括設定）選択ボタン５０５、接着強さ（ページ毎設定）選択ボタン５０６、接着面と強度選択ボタン５０７、ステープル位置選択ボタン５０８、手動設定選択ボタン５０９、自動設定選択ボタン５１０、ステープル指定色選択ボタン５１１の各選択ボタンが表示され、選択した状態がプレビュー画面５１２に表示されるようになっている。このプレビュー画面５１２には、例えば、仮想の接着用トナーパターンＰ’ｃ及び印字可能エリアＰ’ａが表示された用紙の平面図が表示され、選択ボタンで選択した状態が操作者に認識できるようになっている。

この設定画面５００から入力された選択情報もしくは設定情報は、操作パネル４１０又はＰＣ４２０のプリンタドライバ側からの接着パターン付与指令（接着強さ、ステープル形状、ステープル位置、ステープル指定色等々）をコントローラ４０２が受けて、文字／画像情報Ｉｎとともに、両者をオーバーラップさせた状態でプレビュー画面５１２に表示し、操作者が設定状態を確認できるようにしている。この状態で接着トナーパターンＰｃ部と文字／画像情報Ｉｎ部との重なり部分をディスプレイ上に表示し、もしオーバーラップしていれば、図中、手動設定選択ボタン５０９の表示画面内に「注意！！文字／画像がステープル領域内」という接着が不可能であることの警告のサインを表示する。操作者はこの警告表示に基づき、記述のレイアウトを変えるか、自動設定への切り替えを行うことができる。

さらに詳しくは、図２のプレビュー画面５１２において、ステープル形状５０４とステープル位置５０８を選択すると、情報記載が不可能となる境界が、破線（又は色分け）により表示される。すなわち、ステープル形状とステープル位置とは同期しており、両者を指定すると自動的に適正な組み合わせが選択され、文字／画像情報Ｉｎ部に接着位置の影響が及ぼさない範囲が表示される。これは、接着のため加熱ヒータ３０１，３０２で用紙Ｐを加熱し、加圧する場合、積層用紙（用紙束）ＰＢの厚さ及び面方向に拡散していく熱が、文字／画像情報Ｉｎ部分の接着に影響を与えないような範囲を考慮して、接着トナーパターンＰｃ部との境界表示を行うようにしているからである。すなわち、図９に示した熱影響を受ける文字／画像情報Ｉｎ部を考慮して図３の印字可能エリアＰａが設定されている。

そこで、操作者は、設定画面５００のプレビュー画面５１２の表示を確認しながら情報を入力することになる。あるいは、このように順次入力する方法とは別に、全ての情報を入力した後において、設定画面５００からステープル径所５０４とステープル位置５０８を入力することもできる。このようにすると、自動的に文字／画像情報Ｉｎ部のレイアウト変換が行われ、ブロッキング現象が生じない適切なレイアウトの自動設定が可能となる。

以上の設定は、積層用紙ＰＢの接着が行われる第１ページ目の内容で配置が決定され、以後の最終ページまでこの内容が反映される。

通常の接着を行うときの接着用トナーパターンＰｃは図４に示すように用紙の一面の所定の角部にトナーでパターンを形成する。しかし、トナーの接着強度を考慮すると、図５に示すように重ね合わされる用紙の対向する面にそれぞれ接着用トナーパターンＰｃを形成し、お互いの用紙に設けたパターンを対向させ、重ね合わせて加熱及び加圧接着させると、図４の場合よりも高強度の接着力を得ることできる。これは、用紙Ｐとトナー間の付着は事前に行われたプリント時のアンカー効果で頑強に付着しており、これを重ね合わせて加圧し、加熱することよって、トナー中のワックス成分が溶着し、さらに両者間で接合効果が大きくなり、接着力が高まるものと考えられる。

このため、図５の例では、用紙Ｐの裏面の厚さ方向の対象位置に、それぞれ同等の接着トナーパターンＰｃを形成して、お互いを重ね合わせて接着処理を行う。裏面への接着トナーパターンＰｃは、一側の面に接着トナーパターンＰｃ及び文字／画像情報Ｉｎを形成した後、図１に示す反転部１０６で用紙Ｐを反転させ、再度接着トナーパターンＰｃを形成し、あるいは両面画像形成時に同時に接着トナーパターンＰｃを形成する。すなわち、両面画像形成機能を使用する。

さらに図６に示すように片面Ｙ，Ｍ，Ｃの３層で塗布すると、対向させたトナーによる接着層は計６層分となり、特に表面性の悪い繊維紙の接着に適用させる場合など、高い接着力を得るのに、極めて有効な手段となる。この場合も、操作パネル４１０又はＰＣ４２０側から設定することができる。なお、Ｙ，Ｍ，Ｃの場合も反転部１０６で反転させて画像を形成する両面画像形成機能を使用する。

図７はステープル部３００を拡大して示す平面図である。ステープル部３００は、第２の先端規制板３３０、先端規制板駆動モータ３３１、減速歯車機構３３２及び先端規制板回転位置センサ３３３を含む先端規制部と、側端規制板３３５、側端規制板モータ３３６、減速機構３３７及び側端規制板回転位置センサ３３８を含む側端規制部とからなる。第２の先端規制板３３０は図から分かるように積層用紙ＰＢの搬送方向先端部の位置を規制し、側端規制板３３５は用紙搬送方向と直交する用紙幅方向を規制する。第２の先端規制板３３０及び側端規制板３３５は、それぞれ先端規制板駆動モータ３３１及び側端規制板モータ３３６の回転が減速歯車機構３３２，３３７の歯車を介して揺動駆動される。回転位置は、従動側の歯車に付設されたフィラー３３２ａ，３３７ａを先端規制板回転位置センサ３３３及び側端規制板回転位置センサ３３８が検知し、この検知出力に基づいてＣＰＵ４０１によって検出（判断）される。検出された回転位置は、コントローラ４０２によって先端規制板駆動モータ３３１及び側端規制板モータ３３５の回転制御及び停止位置にフィードバックされ、正確な位置制御が実行される。

第２の先端規制板３３０及び側端は、積層用紙ＰＢの端部を揃える機能と、加熱ヒータで加圧する場合の積層用紙ＰＢの位置ずれを規制する機能を有する。接着する場合、揃え部２００から接着枚数分揃えられた積層用紙ＰＢが用紙搬送ベルト２１０によってステープル部３００の第２の用紙搬送ベルト３２０上に搬入され、規制位置まで回転した第２の先端規制板３３０と側端規制板３３５によって接着位置に揃えられる。接着位置で揃えられた積層用紙ＰＢは、接着位置に対応して設置されている加熱ヒータ３０１，３０２のうち上側の加熱ヒータ３０１を偏芯カム３１０の回転により下降させ、所定圧を積層用紙ＰＢの接着用トナーパターンＰｃ形成部に加えながら加熱ヒータ３０１，３０２に通電する。この通電により加熱ヒータ３０１，３０２を発熱させ、前述の最適な加熱条件で接着用トナーパターンＰｃ部分を加熱する。この加熱により接着用トナーパターンＰｃのトナーが再溶融し、接着が行われる。

なお、上側の加熱ヒータ３０１の前記所定圧は、加圧スプリング３１２の圧縮量（取り付け板３１１の変位量）によって設定され、圧縮量は偏芯カム３１０の回転角度で決まる。そこで、コントローラ４０２は、前記偏芯カム３１０の駆動モータの回転量を指示し、所定の加圧力になるように制御する。

加熱ヒータ３０１，３０２による接着が終わると、第２の先端規制板３３０及び側端規制板３３５は規制板回動モータ３３１，３３６の回転により規制位置から開放され、積載用紙ＰＢは開放された第２の先端規制板３３０の下流側へと搬送され、スタッカなど後段の処理部へと移動する。

なお、積層用紙ＰＢの最上位の用紙（上葉紙）Ｐｎと最下位の用紙（下葉紙）Ｐ１のそれぞれ外側、すなわち加熱用ヒータ３０２，３０１のヒータ面と接触する位置に接着用のトナーパターンが位置すると、ヒータ面と直接接触して焦げ付き現象が発生してしまう。その結果、用紙面を汚すとか、ヒータ面に付着したトナーで、加熱時のコンタクト性を落とすというような問題を発生することになるので、この部分には、図４、図５及び図６に示したように接着用トナーパターンＰｃを設けずに、用紙面がヒータ面と対向し、ヒータ面は用紙面に直接接触するようにしている。

そのために、最初の用紙Ｐ１の表面へは接着用トナーパターンＰｃのプリントは行わず、また、最後の用紙Ｐｎの裏面にも接着用トナーパターンＰｃのプリントは行わないようにコントローラ４０２が接着すべき全用紙のページ数から認識して自動的にプリント有無を設定する。

ところで、薄紙（例えば３０〜４０ｇ／ｍ^２）の接着、あるいは仮止め程度の比較的弱い接着を行うときなどは、接着仕様を満足させるためのトナー量は比較的少ない量で十分であるので、最大接着力を得るためのトナー量として１色分相当のトナーを塗布すればよい。このような場合はいずれかの転写色のうち１色を使用して行う。

普通紙（例えば６０ｇ／ｍ^２）あるいはそれ以上の紙厚の用紙を５０枚重ねて、製本のような形態で接着する場合は、相当高い接着力が必要になる。このような場合は、用紙のフィラーで構成される部分をトナーで完全に埋め尽くしてトナー間で確実に溶着させるために、多層塗布されたトナーが必要となる。このような場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、又はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーで、接着トナーパターンＰｃをｎ回重ねて転写し、塗布層を厚くする。あるいは、さらに高い強度にするには裏面にも転写を行って、両者を重ね合わせてトナー厚さを厚くする。

そこで、本実施形態では、操作パネル４１０の設定画面５００において、希望する接着強度を入力する選択ボタン５０５，５０６，５０７を設け、この選択ボタン５０５，５０６，５０７からの入力操作によって希望する接着強度を設定することができる。この場合、操作者は、用紙Ｐの種類に応じて希望する接着強度を判断し、接着用トナーパターンＰｃを用紙Ｐの片面のみに形成するか、両面に形成するかを決め、さらに、接着強度を選択する。図２の例では、両面に接着用トナーパターンＰｃを形成し、その接着強度が最大であるモードが選択されたことを示している。選択ボタン５０７から入力すると、入力値がＣＰＵ４０１で認識された後に、ＣＰＵ４０１から指令が出て、コントローラ４０２及びそれぞれのドライバを経由した後に感光体ドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋの作像と転写工程により、接着用トナーパターンＰｃが用紙Ｐに形成される。

また、同一種類の用紙Ｐであっても、あるいは種類の異なる用紙Ｐであっても、それらを積層して接着を行う場合に、１色相当転写で接着するページと、ｎ色相当転写で接着するページとを混在させることにより、それぞれ接着強度の異なるページ構成とすることができる。このように接着強度を異ならせることは金属針のホッチキスでは不可能であり、糊付けによる場合も接着強度のコントロールは難しい。

これに対し、本実施形態のように使用する用紙種類と枚数、あるいは用途に応じて、操作パネル４１０上又はＰＣ４２０側から接着強度を選択すると、ＣＰＵ４０１が事前にテーブル化された加熱条件を第１のＲＯＭ４０６から読み出して通電電流値と通電時間を選択し、選択した通電電流値と通電時間に基づいて自動的に加熱ヒータドライバ４０３を駆動制御し、適正な接着を行わせることができる。

さらに微妙な付着力のコントロールが必要な場合には、接着用トナーパターンＰｃ内の画素率を変化させ、画素率に応じて接着強度をリニアに可変することもできる。すなわち、各々のページ毎に要求される接着力に応じて接着用トナーパターンＰｃの画素率を変えて形成し、積層して加熱、加圧すれば、前記画素率に応じた接着力を得ることができる。

図８は面積率を変えた接着用トナーパターンＰｃの例を示す図である。接着するそれぞれの用紙Ｐの接着用トナーパターンＰｃを、例えば図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようにそれぞれ作成し、これを重ねた後に加圧、加熱させて固定させた後に、剥がし強度を測定すると、同図（ａ）の接着用トナーパターンＰｃ１は強、同図（ｂ）の接着用トナーパターンＰｃ２は中程度、同図（ｃ）の接着用トナーパターンＰｃ３は弱というような結果を得た。

おおまかにいうと、これらの接着用トナーパターンＰｃ１，Ｐｃ２，Ｐｃ３は、接着用トナーパターンＰｃ１はべた画像（トナーの面積率が１００％）、接着用トナーパターンＰｃ２はトナーの面積率が５０％以上、１００％未満、接着用トナーパターンＰｃ３はトナーの面積率が５０％未満、０％より大という関係にあり、トナーの面積率がパラメータとなっている。面積率は、
Ｐｃ１＞Ｐｃ２＞Ｐｃ３
の関係となっている。なお、ここでいう面積率とは、設定された接着用トナーパターンＰｃの全領域に対する実際に形成されたトナーパターンの面積の割合である。また、接着強度については、接着用トナーパターンＰｃの面積の大小によって制御することも可能であるが、接着面積が大きくなると、その分、文字／画像情報Ｉｎを印字する領域を小さくせざるを得なくなる。そこで、本実施形態では、接着用トナーパターンＰｃの面積についてはパラメータとせずに、同一の接着用トナーパターンＰｃの占有面積（印字可能エリアＰａ以外の用紙Ｐの角部の面積）であることを前提としている。

剥がし強度の結果から、画素率同様に面積率（接着面積）の小さい方が接着力は弱く、大きい方が強いことが実証できた。そこで、接着強度をコントロールする場合に、図４ないし図６に示した接着用トナーパターンＰｃと組み合わせてトナーパターンを形成し、加熱、加圧により接着すれば、低接着力から高接着力の広い範囲の中において、接着力を細かく設定することができる。

このような接着強度をコントロールし、細かな接着強度の相違が実現できると、種々の用途が期待できる。例えば、接着資料のうち、数ページくくりで、お客様へのお渡し用、あるいは発行元の控え用とする場合がある。すなわち契約書類を例にすると、多数枚に渡る内容を仮接着状態として綴じておき、必要事項を記入し、その後押印したならば、分離して、一方は客先へ、そして一方は控えとするようなケースである。
他のケースとしては、２枚綴りのアンケート用紙を、交互に多部数出力すると同時にそれらを接着しておくというような使われ方である。一挙に出力して配布すべき場所に持ち込み、２枚単位（１枚は解説、２枚目はアンケート記入して回収）で剥がし、それを配布する。記入者は回答を記入後に分離し、一方を提出するというようにして使用できる。このとき、配布時のものは比較的弱い力で接着されていて、説明と回答記入のページは前記の接着力よりも強く接着させておく。これらの例のように、いずれもページ単位で綴じ強度を変えた用紙接着ができると、従来にない用紙綴じのスタイルを実現することが可能となる。

このように接着剤としてトナーを使用すると、使用するトナー色の選択が必要な場合がある。例えば黒色は、文書の性質上扱いに注意が必要な場合がある。例えば結婚式案内状に使ってはおかしいし、逆に告別式案内状に赤色を使っては、これまた変である。このような場合は、ｎ色重ねて形成される接着用トナーパターンＰｃの第ｎ色目に白トナーや透明トナーを使うことになる。この場合も、前述と同様にして図２に示した操作パネル４１０上、あるいはＰＣ４２０のプリンタドライバにおけるプロパティ部の設定画面５００から、操作者がステープル指定色選択ボタン５１１から接着用トナーパターンＰｃに印刷する色を指定することができる。

一方、このような場合の接着力コントロールをトナーの塗布厚さによって確保する場合、如何に行うかが問題になるが、この場合のトナー色の重ね合わせは、視覚的に比較的目立たないＹ色と白色、あるいはＹ色と透明色、あるいは透明色と白色などによって行うようにする。現在、市場におけるカラーのタンデム型画像形成装置では、白色や透明色をＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃそれぞれの色に対して「特色」と呼んでいる。本実施形態では、文書の内容に合わせた接着層の色を細かく選択できるように、第ｎ色目の特色ステーションに、前記した白色のトナーや透明のトナーを配置して、これを操作者が設定画面５００から任意に指定できるようにしている。

以上のように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。
（１）接着用トナーパターンＰｃの画素率、面積率、厚さ、色及び前記パターンＰｃを形成するページ選択の少なくとも１つを所望の接着強度に応じて設定するＣＰＵ４０１を備え、所望の接着強度に応じて画素率、面積率、厚さ、色のいずれか１以上の要素を変更し、あるいはこれらとは別に又は同時に前記パターンＰｃを形成するページを選択するので、前記各要素、あるいは前記各要素を組み合わせて接着強度を設定することができる。その際、接着強度を広く変更するには、接着用トナーパターンＰｃ内の使用画素数を変更し、あるいは、接着用トナーパターンＰｃのパターンを変え、面積率を変更すればよい。

（２）用紙Ｐの表裏のページに接着用トナーパターンＰａ同士が対向して重なるように設定すると、すなわち、接着すべきパターンの位置を合わせて用紙Ｐの両面に形成し、重ね合わせて接着すると、接着層となるトナー層が厚くなり、トナーを片面の倍の量付着させることができる。この状態で加熱溶融させると、溶融トナーは用紙を構成するフィラー及びその空隙に流れ込んで、十分なアンカー効果が発揮される。また、トナー同士の融合が行われて、強い接着力を生むことができる。

（３）ページを設定する場合、積層される用紙Ｐを綴じるべきページ順に見たとき、最上紙Ｐｎは裏面への印刷であり、中間部Ｐ２〜Ｐ（ｎ−１）は片面あるいは両面の印刷であり、最下紙Ｐ１は表面への印刷となるように自動で設定する。これにより、用紙Ｐを積層して、加熱ヒータ３０１，３０２により加熱、溶融させて接合する場合、加熱ヒータ３０１，３０２のヒータ面にトナーが溶着、固化することによるヒータへの焦げ付き現象を防止することができる。さらに、前記の状態の加熱ヒータ３０１，３０２を次回の接着に使う場合に、積層された上葉紙Ｐｎあるいは下葉紙Ｐ１を焦げ付いたヒータのトナーで汚すこともなくなる。

（４）接着用トナーパターンＰｃの厚さは単色又は積層される複数色のトナーの厚さによって設定され、単色のトナー及び複数色のトナーは、ＹＭＣＫの各作像ステーションを有する画像形成部１００で形成されるので、ステープル部３００よりも前段にある画像形成部１００での画像形成時に各設定が可能となり、制御も画像形成の制御であることから特別の制御プロセスを導入する必要がない。

（５）接着強度が低レベルのときは１色で行い、接着強度が高いレベルのときは２色以上ｎ色の重ね合わせプリントされるように、各々のページ毎に設定できるので、ｎ色の重ね合わせプリントにより、接着層となるインク層をさらに多量に設けることができる。この状態で加熱溶融させると、インクは用紙を構成するフィラー及びその空隙に流れ込んで、十分なアンカー効果が発揮されるとともに、インク同士も融合されて、強い接着力を発揮することができる。

（６）ＣＰＵ４０１は、ページの選択とともに、選択されたページ毎に接着強度の設定を行うので、積層用紙ＰＢ全体の接着強度のみならず、積層用紙ＰＢの各用紙Ｐについてページ単位で接着強度を設定することができる。すなわち、ページ毎の接着強度の設定を可能とすることにより、１つの用紙束ＰＢ内で接着強度の異なる用紙Ｐ、あるいは複数の用紙群を作成することができる。用紙綴りの形態においては、例えば契約書類のように、プリント後の紙を弱い接合状態で接着させ、その後剥離させて使用することができる。このように従来不可能であった用途に応じてページ毎に接着強度を変えたステープルを実現することが可能となり、将来に向かって新たな用紙綴りの形態を提案することができる。

（７）接着強度を操作者が指示できるので、操作者の意図に即した接着強度を得ることができ、種々の用紙綴りに応用することが可能となる。

（８）接着用トナーパターンＰｃが形成される領域と印字領域（印字可能エリアＰａ）とが重ならないように印字領域を設定するので、ブロッキング現象による紙面同士の貼り付き、及び視認不能が発生を防止することができる。

（９）接着用トナーパターンＰｃが形成される領域と印字領域（印字可能エリアＰａ）の表示、接着用トナーパターンＰｃの種類と配置が、操作パネル４１０上又はＰＣ４２０のプリンタドライバ上から指定操作により設定することができる。また、文字／画像情報Ｉｎの領域と重複する場合は、レイアウト不可能であることを警告し、あるいは、自動的に文字／画像情報Ｉｎの領域のレイアウトを、トナーの接着による影響のないように変更することができる。さらに、このレイアウト状態が印刷プレビューにより確認できるので、用紙接着を行う前に、文字／画像情報Ｉｎの領域と接着領域がオーバーラップしていないかを確認することができる。

なお、特許請求の範囲における用紙は実施形態では符号Ｐに、接着用トナーパターンは符号Ｐｃに、トナー溶融手段は加熱ヒータ３０１，３０２に、用紙束は積層用紙ＰＢに、接着強度設定手段はＣＰＵ４０１に、ステープル装置はステープル部３００に、カラー画像形成手段は画像形成部１００に、印字領域は印字可能エリアＰａに、指定手段は接着強さ（一括設定）選択ボタン５０５、接着強さ（ページ毎設定）選択ボタン５０６、接着面と強度選択ボタン５０７に、印字領域設定手段はＣＰＵ４０１に、画像形成装置は符号１に、それぞれ対応する。

さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１ 画像形成装置
１００ 画像形成部
２００ 揃え部
３００ ステープル部
３０１，３０２ 加熱ヒータ
４０１ ＣＰＵ
５０５ 接着強さ（一括設定）ボタン
５０６、接着強さ（ページ毎設定）ボタン
５０７ 接着面と強度設定ボタン
Ｐ 用紙
Ｐａ 印字可能エリア
ＰＢ 積層用紙（用紙束）
Ｐｃ 接着用トナーパターン

特開平７−２２３３８７号公報 特開２０００−２５５８８１号公報

Claims (10)

1. 積層される用紙の予め設定された領域に形成された接着用トナーパターンをトナー溶融手段によって再溶融させて用紙束を綴じるステープル装置であって、
   前記接着用トナーパターンの画素率、面積率、厚さ、色及び前記パターンを形成する用紙のページ選択の少なくとも１つを所望の接着強度に応じて設定する接着強度設定手段を備えていること
   を特徴とするステープル装置。
2. 請求項１記載のステープル装置であって、
   前記ページ選択で選択されるページが、前記接着用のパターン同士が対向して重なるように形成される用紙の表裏のページであること
   を特徴とするステープル装置。
3. 請求項１又は２記載のステープル装置であって、
   前記厚さが、単色又は積層される複数色のトナーの厚さであること
   を特徴とするステープル装置。
4. 請求項３記載のステープル装置であって、
   前記複数色のトナーは、カラー画像形成手段によって形成されるカラートナーパターンであること
   を特徴とするステープル装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のステープル装置であって、
   前記接着強度設定手段は、前記ページの選択とともに、選択されたページ毎に前記設定を行うこと
   を特徴とするステープル装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のステープル装置であって、
   前記接着用トナーパターンが形成される前記予め設定された領域と前記用紙に形成された印字部とが重ならないように印字領域を設定する印字領域設定手段をさらに備えていること
   を特徴とするステープル装置。
7. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のステープル装置であって、
   前記接着強度を指定する指定手段をさらに備え、
   前記接着強度設定手段は、指定された接着強度に基づいて前記設定を行うこと
   を特徴とするステープル装置。
8. 積層される用紙の予め設定された領域に形成された接着用トナーパターンをトナー溶融手段によって再溶融させて用紙束を綴じるステープル装置であって、
   前記接着用トナーパターンが形成される前記予め設定された領域と前記用紙に形成された印字部とが重ならないように印字領域を設定する印字領域設定手段を備えていること
   を特徴とするステープル装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のステープル装置であって、
   前記設定手段によって設定された状態を表示する表示手段をさらに備えていること
   を特徴とするステープル装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載のステープル装置を備えていることを特徴とする画像形成システム。