JP2023004696A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接着時の加熱温度を過度に高く設定せずとも十分な接着強度を得ることを可能とする。【解決手段】画像形成装置は、印刷用トナーを用いてシートにトナー像を形成し、粉体接着剤をシートに塗布する画像形成手段と、第１ニップ部を形成する第１回転体対を有し、画像形成手段から搬送されてきたシートを第１ニップ部で挟持搬送しながら加熱及び加圧することにより、トナー像をシートに定着させる定着手段と、定着手段から搬送されてきたシートを、粉体接着剤が塗布された面を内側にして折り畳む折り手段と、第２ニップ部を形成する第２回転体対を有し、折り手段により折り畳まれたシートを第２ニップ部で挟持搬送しながら加熱及び加圧することにより、粉体接着剤によってシートを接着する接着手段と、を備える。第２ニップ部で第２回転体対がシートに加える圧力のピーク値は、第１ニップ部で第１回転体対がシートに加える圧力のピーク値より大きい。【選択図】図１１

Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、給与明細書等の内容に秘匿性があり密封が必要な書類を作成する場合は、予め接着剤が塗布されたプレプリント紙を事前に用意し、バリアブルデータをプレプリント紙に印刷した後に、後処理として密封処理が行われていた。この方式では、接着剤の塗布等を必要とするプレプリント紙の作成に時間が掛かる上、必要数量の少ない用途では非効率であった。

特許文献１では、電子写真プロセスを用いて画像形成用のトナー（印刷用トナー）に加えて粉体接着剤（接着用トナー）を使用することにより、普通紙を用いながら１台の装置で密封された書類を出力する画像形成装置を提案している。この方式では、接着用トナーは、画像形成用トナーと同じく電子写真プロセスで転写されることで記録媒体であるシートに塗布される。その後、粉体接着剤が形成されている面を内側にしてシートを折り畳み、折り畳んだシートを加熱及び加圧することで、粉体接着剤によってシートを接着する。特許文献２には、電子写真方式により圧着はがき等の原紙に塗布するための粉体接着剤として、環状ポリオレフィン樹脂及び熱可塑性エラストマーを含有する粉体接着剤が記載されている。

特開２００６－１７１６０７号公報 特開２００８－１７０６５９号公報

しかしながら、特許文献１のように１台の画像形成装置で印刷工程と接着工程を行う場合に、以下のような問題が生じる可能性があった。接着工程では、折り曲げられたシートの外側の面が加熱ローラ又は加熱フィルム等の加熱部材に接触して加熱され、熱がシート内部を伝わって、折り曲げられたシートの内側の面に塗布されている粉体接着剤が加熱される。このとき、シートは予め設定された搬送速度で搬送されながら加熱されるため、加熱部材の温度が低いと、加熱部材がシートと接触している間に粉体接着剤が十分に加熱されず、接着不良が生じる場合があった。一方、接着時の加熱温度を過度に高く設定すると、例えばシートの外側の面に定着された印刷用トナーが再溶融して加熱部材に付着した後にシートに再付着してシート面が汚れる画像不良（所謂ホットオフセット）等の不都合が生じ得る。

そこで、本発明は、接着時の加熱温度を過度に高く設定せずとも十分な接着強度を得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。

本発明の一態様は、印刷用トナーを用いてシートにトナー像を形成し、粉体接着剤をシートに塗布する画像形成手段と、第１ニップ部を形成する第１回転体対を有し、前記画像形成手段から搬送されてきた前記シートを前記第１ニップ部で挟持搬送しながら加熱及び加圧することにより、前記トナー像を前記シートに定着させる定着手段と、前記定着手段から搬送されてきた前記シートを、前記粉体接着剤が塗布された面を内側にして折り畳む折り手段と、第２ニップ部を形成する第２回転体対を有し、前記折り手段により折り畳まれた前記シートを前記第２ニップ部で挟持搬送しながら加熱及び加圧することにより、前記粉体接着剤によって前記シートを接着する接着手段と、を備えた画像形成装置であって、前記第２ニップ部で前記第２回転体対が前記シートに加える圧力のピーク値は、前記第１ニップ部で前記第１回転体対が前記シートに加える圧力のピーク値より大きいことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、接着時の加熱温度を過度に高く設定せずとも十分な接着強度を得ることが可能となる。

実施形態に係る画像形成装置の概略図。 実施形態に係る画像形成装置の装置本体に対する後処理ユニットの装着を説明するための図。 実施形態に係る画像形成装置におけるシートの搬送経路を表す図。 実施形態に係る画像形成装置におけるシートの他の搬送経路を表す図。 実施形態に係る折り工程の内容を説明するための図（ａ～ｆ）。 実施形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図。 実施形態に係る画像形成装置が出力する成果物を例示する図（ａ、ｂ）。 実施形態に係るプロセスカートリッジの概略図。 実施形態に係る定着装置の概略図。 実施形態に係る後処理ユニット内部の概略図。 定着ニップ及び接着ニップにおける圧力分布を示すグラフ（ａ～ｃ）。 接着処理の設定条件を説明するための模式図。 定着ニップにおける定着フィルムとシート表面の接触状態を示す模式図（ａ）及びその密着性に関するパラメータを表す表（ｂ）、並びに接着ニップにおけるシートの表面同士の接触状態を示す模式図（ｃ）及びその密着性に関するパラメータを表す表（ｄ）。

以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。

（全体の装置構成）
最初に、画像形成装置の全体構成について、図１、図２、図６を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置本体（以下、装置本体１０と記載する）と、装置本体１０と接続された後処理ユニット３０と、を備えた画像形成装置１の断面構成を表す概略図である。画像形成装置１は、電子写真式の印刷機構を備えた装置本体１０と、シート処理装置としての後処理ユニット３０とによって構成される電子写真画像形成装置（電子写真システム）である。

図６は画像形成装置１の外観を表す斜視図である。後処理ユニット３０は、装置本体１０の上部に装着されている。画像形成装置１は、下部にシートカセット８を有し、右側面部に開閉可能なトレイ２０を有し、上面部に第１排出トレイ１３を備えている。

まず、装置本体１０の内部構成を説明する。図１に示すように、装置本体１０は、記録媒体としてのシートＰを収納するシート収納部としてのシートカセット８と、画像形成手段としての画像形成ユニット１ｅと、定着手段としての定着装置６と、これらを収容する筐体１９と、備えている。装置本体１０は、シートカセット８から給送されるシートＰに画像形成ユニット１ｅによってトナー像を形成し、定着装置６によって定着処理を施した印刷物を作成する印刷機能を有する。なお、記録媒体であるシートＰとしては、例えば紙が用いられる。

シートカセット８は、装置本体１０の下部において筐体１９に対して引き出し可能に挿入されており、多数枚のシートＰを収納している。シートカセット８に収納されたシートＰは、給送ローラ等の給送部材でシートカセット８から給送され、分離ローラ対によって１枚ずつ分離された状態で、搬送ローラ８ａによって搬送される。また、開いた状態のトレイ２０（図６）にセットされたシートを１枚ずつ給送することも可能である。

画像形成ユニット１ｅは、４つのプロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃと、スキャナユニット２と、転写ユニット３と、を備えたタンデム型の電子写真ユニットである。プロセスカートリッジとは、画像形成プロセスを担う複数の部品を一体的に交換可能にユニット化したものである。装置本体１０には、筐体１９に支持されるカートリッジ支持部９が設けられており、各プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃはカートリッジ支持部９に設けられた装着部９ｎ，９ｙ，９ｍ，９ｃに着脱可能に装着される。なお、カートリッジ支持部９は、筐体１９から引き出し可能なトレイ部材であってもよい。

各プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃは、４つの粉体収容部１０４ｎ，１０４ｙ，１０４ｍ，１０４ｃに収容される粉体の種類を除いて実質的に共通の構成を備えている。即ち、各プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃは、像担持体である感光ドラム１０１、帯電器である帯電ローラ１０２、粉体を収容する粉体収容部１０４ｎ，１０４ｙ，１０４ｍ，１０４ｃ、及び粉体を用いて現像を行う現像ローラ１０５と含む。

４つの粉体収容部のうち、図中右側３つの粉体収容部１０４ｙ，１０４ｍ，１０４ｃには、シートＰに可視像を形成するためのトナー（第１の粉体、粉体現像剤）として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンの印刷用トナーＴｙ，Ｔｍ，Ｔｃが収容されている。これに対し、図中最も左側の粉体収容部１０４ｎには、印刷後に接着処理を行うためのトナー（第２の粉体）である粉体接着剤Ｔｎが収容されている。粉体収容部１０４ｙ，１０４ｍ，１０４ｃは、いずれも印刷用トナーを収容する第１収容部の例であり、粉体収容部１０４ｎは粉体接着剤を収容する第２収容部の例である。また、プロセスカートリッジ７ｙ，７ｍ，７ｃは、いずれも印刷用トナーを用いてトナー像を形成する第１プロセスユニットの例であり、プロセスカートリッジ７ｎは、所定の塗布パターンで粉体接着剤の像を形成する第２プロセスユニットの例である。

本実施形態では、テキスト等の黒色の画像を印刷する場合は、イエロー（Ｔｙ）、マゼンタ（Ｔｍ）、シアン（Ｔｃ）のトナーを重畳したプロセスブラックで表現する。ただし、例えば画像形成ユニット１ｅにブラックの印刷用トナーを用いる５つ目のプロセスカートリッジを追加し、黒色の画像をブラックの印刷用トナーで表現できるようにしてもよい。これに限らず、画像形成装置１の用途に応じて印刷用トナーの種類及び数は変更可能である。

スキャナユニット２は、プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃの下方、かつシートカセット８の上方に配置されている。スキャナユニット２は、各プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃの感光ドラム１０１にレーザ光Ｇを照射して静電潜像を書き込む本実施形態の露光手段である。

転写ユニット３は、中間転写体（二次的な像担持体）としての転写ベルト３ａを備えている。転写ベルト３ａは、二次転写内ローラ３ｂ及び張架ローラ３ｃに巻き回されたベルト部材であり、外周面において各プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃの感光ドラム１０１に対向している。転写ベルト３ａの内周側には、各感光ドラム１０１に対応する位置に一次転写ローラ４が配置されている。また、二次転写内ローラ３ｂに対向する位置に、転写手段としての二次転写ローラ５が配置されている。二次転写ローラ５と転写ベルト３ａとの間の転写ニップ５Ｎは、転写ベルト３ａからシートＰにトナー像が転写される転写部（二次転写部）である。

定着装置６は、二次転写ローラ５の上方に配置されている。図９は定着装置６の詳細図である。定着装置６は、筒状の定着フィルム（エンドレスベルト）６ａと、定着フィルム６ａの内面に接触するヒータ６ａ１と、定着フィルム６ａを介してヒータ６ａ１と共に定着ニップ６Ｎを形成する加圧ローラ６ｂとを有する。定着フィルム６ａは本実施形態の加熱部材（第１加熱部材）であり、ヒータ６ａ１は本実施形態の第１加熱手段である。定着フィルム６ａ及び加圧ローラ６ｂは、第１ニップ部としての定着ニップ６ＮでシートＰを挟持搬送するように回転する回転体対（第１回転体対）として機能する。

定着フィルム６ａは、耐熱性及び可撓性を有するフィルム部材である。定着フィルム６ａとしては、例えばポリイミドからなる厚さ６０μｍの基層上に、シリコーンゴムからなる厚さ０．３ｍｍの弾性層と、フッ素樹脂（ＰＦＡ）からなる厚さ２０μｍの離型層を設けたものを用いることができる。定着フィルム表面の表面粗さ（Ｒａ値）は、十分滑らかになるよう０．４μｍ以下とした。ここで示した表面粗さ（Ｒａ値）は、表面粗さ測定器ＳＥ－３４００（（株）小坂研究所製）を用いて測定した値を用いた。カットオフ波長は０．８０ｍｍ以上とした。定着フィルム６ａの内径は２４ｍｍであり、定着ニップ６Ｎの長手方向についての定着フィルム６ａの幅は、２４０ｍｍである。定着フィルム６ａの表層は、加熱によって溶融（軟化）したシート上のトナーと接する面となり、定着工程を終えた後のトナー表面は、後述するように定着フィルム６ａの表面の形状に沿って平滑化される。なお、定着ニップ６Ｎの長手方向とは、定着ニップ６Ｎにおけるシート搬送方向に直交する方向であって、加圧ローラ６ｂの回転軸線方向、画像形成時の主走査方向と実質的に平行な方向である。

加圧ローラ６ｂは、芯金６ｂ１と、芯金６ｂ１の外周側に形成された弾性層６ｂ２と、最表面に設けられた離型層と、を有する。芯金６ｂ１は、例えば鉄からなる。弾性層６ｂ２は、例えば軟質のシリコーンゴムからなる厚さ４．０ｍｍの層である。離型層は、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂からなる。加圧ローラ６ｂに用いるシリコーンゴムの硬度は、高分子計器製ＡｓｋｅｒＣ硬度計において２０°程度である。加圧ローラ６ｂは、鉄からなる芯金６ｂ１の軸方向の端部に設けられた軸部が不図示の駆動ギアに接続され、装置本体１０に搭載されたモータの動力を駆動ギアを介して受け取ることで回転駆動される。ここで、定着ニップ６Ｎの長手方向（加圧ローラ６ｂの軸方向）に関する加圧ローラ６ｂの外周面の長さ（弾性層６ｂ２及び離型層が形成された範囲の長さ）は２３０ｍｍであり、加圧ローラ６ｂの外周面の直径は２５ｍｍである。

加熱手段（第１加熱手段）としてのヒータ６ａ１は、薄板状の基板６ａ１１と、基板６ａ１１上に形成された発熱抵抗体６ａ１２及び絶縁保護層６ａ１３と、を有する。基板６ａ１１は、アルミナ等のセラミックスを主成分とする０．７ｍｍ厚の薄板を用いることができる。発熱抵抗体６ａ１２は、通電により発熱する材料、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）で形成される。絶縁保護層６ａ１３は、絶縁性を有する材料（本実施形態ではガラス）で形成される。ヒータ６ａ１のシート搬送方向の幅は８．７ｍｍ、定着ニップ６Ｎの長手方向におけるヒータ６ａ１の幅は２４０ｍｍである。

基板６ａ１１にはサーミスター等の温度検知素子６ａ２が当接しており、画像形成装置１に搭載された制御部としてのＣＰＵ６ａ３と電気的に接続されている。ヒータ６ａ１は、発熱抵抗体６ａ１２に通電することにより昇温する。その昇温が温度検知素子６ａ２で検知され、ＣＰＵ６ａ３はトライアック６ａ４を介して発熱抵抗体６ａ１２への通電を制御する。例えば温度検知素子６ａ２の検知温度が予め設定された設定温度より低いとヒータ６ａ１が昇温するように発熱抵抗体６ａ１２に供給する電力量を上げ、設定温度より高いと降温するように電力量を下げるように制御が行われる。これにより、ヒータ６ａ１は略一定温度に保たれる。本実施形態では、定着フィルム６ａの表面温度が目標温度である１７５℃となるようにＣＰＵ６ａ３がヒータ６ａ１への通電を制御する。

ヒータ６ａ１はＬＣＰ（液晶ポリマ）等の耐熱樹脂製の保持部材６ａ５に保持されている。保持部材６ａ５は定着フィルム６ａの回転を案内するガイド機能も有している。保持部材６ａ５は、金属製のステー６ａ６に取り付けられた不図示のバネから加圧ローラ６ｂに向かう方向の力を加えられている。加圧ローラ６ｂは、不図示のバネ部材等の加圧手段により、総圧２５ｋｇｆの圧力で定着フィルム６ａを介してヒータ６ａ１方向に圧接している。これにより、加圧ローラ６ｂと、ニップ形成ユニットを構成するヒータ６ａ１及び保持部材６ａ５との間に定着ニップ６Ｎが形成される。定着ニップ６Ｎの長手方向及びシート搬送方向の幅は、定着フィルム６ａを挟んでヒータ６ａ１及び加圧ローラ６ｂが圧接する略矩形範囲の縦横の長さである。上で説明した構成例において、定着ニップ６Ｎの長手方向の幅は２３０ｍｍ（加圧ローラ６ｂの長さ）である。定着ニップ６Ｎのシート搬送方向の幅は、後述する感圧センサシートを用いた測定方法によって測定できる。

加圧ローラ６ｂは、不図示のモータから動力を受けて図９における矢印ｒ１方向に回転し、加圧ローラ６ｂから受ける摩擦力によって定着フィルム６ａが加圧ローラ６ｂに追従して回転する。未定着トナー画像を担持するシートＰは、定着ニップ６ＮにおいてシートＰのトナー像及び粉体接着剤Ｔｎを担持している面（画像面）を定着フィルム６ａの外面に密着させながら定着フィルム６ａと一緒に定着ニップ６Ｎをシート搬送方向に搬送される。本構成の特徴として、定着フィルム６ａとヒータ６ａ１の熱容量が特に小さく、保持部材６ａ５も断熱性の高い材料で構成されるため、少ない供給熱量でより早く、定着フィルム６ａの表面を高温にすることが可能である。

なお、ニップ形成ユニットは、ヒータ６ａ１が定着フィルム６ａの内面に直接接触するものに限らず、ヒータ６ａ１が鉄合金やアルミ等の熱伝導性が高いシート材又は板材を介して定着フィルム６ａに当接された構成であってもよい。また、定着装置６として、後述する接着装置３２（図１０）のようにローラ対とハロゲンヒータを備えた定着装置を用いてもよい。

図１１（ａ）は、定着ニップ６Ｎにおけるシート搬送方向の圧力分布を示している。定着ニップ６Ｎにおける圧力とは、定着ニップ６Ｎにおいて定着フィルム６ａと加圧ローラ６ｂの間に挟持されることによりシートＰの表面の単位面積当たりに作用する力（面圧）を指す。ここでは、定着ニップ６Ｎの長手方向における定着ニップ６Ｎの中央部で測定した圧力分布を示している。圧力の測定は、ニッタ株式会社製ローラ圧力分布測定システム（ＰＩＮＣＨ）を用い、不図示の圧電素子を有する感圧センサシートを定着ニップ６Ｎに挟持させることで行った。感圧センサシートの分解能は、シート搬送方向において０．５ｍｍである。図１１（ａ）に示す圧力分布の測定結果は、感圧センサシートによる繰り返し測定を５回実施して得られた結果の平均値を示している。

図１１（ａ）に示すように、シート搬送方向における定着ニップ６Ｎの長さ（加圧幅、ニップ幅）は９．０ｍｍであり、定着ニップ６Ｎ内での圧力のピーク値（極大値）は約０．１２ＭＰａであった。定着ニップ６Ｎ内の圧力のピーク値を導出するには、分解能はシート搬送方向における定着ニップ６Ｎの加圧幅の１０％以下であることが望ましい。なお、図１１（ｂ）に示すように、１回の圧力分布の測定結果には電子ノイズ（ｘ）が重畳されている場合があるため、複数回の測定結果の平均値を取るなど電子ノイズの影響を軽減することが望ましい。また、本実施形態において、定着ニップ６Ｎの長手方向における定着ニップ６Ｎの両端部と中央部とを含む全域に亘って、シート搬送方向の圧力分布は実質的に同一である。

筐体１９には、装置本体１０からシートＰを排出するための開口部である排出口１２（第１の排出口）が設けられており、排出口１２には排出ユニット３４が配置されている。本実施形態の排出手段である排出ユニット３４は、第１排出ローラ３４ａと、中間ローラ３４ｂと、第２排出ローラ３４ｃと、を有するいわゆる三連ローラを使用している。また、定着装置６と排出ユニット３４との間には、シートＰの搬送経路を切り替えるフラップ状のガイドである切替ガイド３３が設けられている。切替ガイド３３は、軸部３３ａを中心に先端３３ｂが図中矢印ｃ方向に往復するように回動可能である。

装置本体１０は、両面印刷を行うための機構を備えている。排出ユニット３４には不図示のモータが接続され、中間ローラ３４ｂの回転方向を正転及び逆転可能に構成されている。また、主搬送路１ｍに対してループ状に接続された搬送路としての両面搬送路１ｒが設けられている。主搬送路１ｍを通過する間に第１面に画像形成されたシートＰは、時計方向に回動した切替ガイド３３（破線位置）によって第１排出ローラ３４ａと中間ローラ３４ｂとによって挟持搬送される。シートＰの進行方向後端が切替ガイド３３を通過した後、切替ガイド３３が反時計方向に回動する（実線位置）と共に中間ローラ３４ｂが逆転し、シートＰは両面搬送路１ｒへと反転搬送される。そして、シートＰが表裏を反転した状態で主搬送路１ｍを再び通過する間に、シートＰの第２面に画像が形成される。両面印刷後のシートＰは、反時計方向に回動した切替ガイド３３（実線位置）に案内され、中間ローラ３４ｂと第２排出ローラ３４ｃによって挟持搬送され、装置本体１０から排出される。

また、装置本体１０において搬送ローラ８ａ、転写ニップ５Ｎ及び定着ニップ６Ｎを通る搬送経路は、シートＰに対する画像形成が行われる主搬送路１ｍを構成している。主搬送路１ｍは、画像形成時の主走査方向（主搬送路１ｍを搬送されるシートの搬送方向に垂直なシートの幅方向）から見た場合に、画像形成ユニット１ｅに対して水平方向の一方側を通って下方から上方に延びている。言い換えると、本実施形態の装置本体１０は、主搬送路１ｍが略鉛直方向に延びる、いわゆる垂直搬送型（縦パス型）のプリンタである。なお、鉛直方向に見た場合、第１排出トレイ１３、中間パス１５及びシートカセット８は互いに重なっている。そのため、水平方向に関して排出ユニット３４がシートＰを排出するときのシートの移動方向は、水平方向に関してシートカセット８からシートＰが給送されるときのシートの移動方向とは反対向きとなる。

また、図１の視点（画像形成時の主走査方向に見た場合）において、後処理ユニット３０の第２排出トレイ３５を除いた本体部分の水平方向の占有範囲は、装置本体１０の占有範囲に収まっていると好適である。このように後処理ユニット３０を装置本体１０の上方の空間に収めることで、接着印刷機能を備えた画像形成装置１を、通常の縦パス型プリンタと同程度の設置空間に設置することが可能となる。

（後処理ユニット）
図２に示すように、後処理ユニット３０は装置本体１０の上部に取り付けられている。後処理ユニット３０は、折り手段としての折り器３１と、接着手段としての接着装置３２とが、筐体（第２の筐体）３９に収容されて一体化された後処理ユニットである。

接着装置３２は、図１０に示すように加熱部材（第２加熱部材）としての中空状の加熱ローラ３２ｂと、加熱ローラ３２ｂに圧接された加圧部材としての加圧ローラ３２ａと、を有する。また、接着装置３２は、加熱ローラ３２ｂの内側に配置された加熱手段（第２加熱手段）としてのハロゲンヒータ６３を有する。加熱ローラ３２ｂ及び加圧ローラ３２ａは、第２ニップ部としての接着ニップ３２ＮでシートＰを挟持搬送するように回転する第２回転体対として機能する。接着装置３２は、折り器３１から折り畳まれた状態で搬送されてきたシートＰを、加熱ローラ３２ｂと加圧ローラ３２ａの間のニップ部である接着ニップ３２Ｎ（第２定着ニップ）で挟持して搬送しながら加熱及び加圧する。これにより、接着装置３２は、折り畳まれた状態のシートＰの内側の面に塗布された粉体接着剤Ｔｎを軟化させ、シートＰを接着する。

加熱ローラ３２ｂは、芯金３２ｂ１と、芯金３２ｂ１の外周側に形成された弾性層３２ｂ２と、最表面に設けられた離型層３２ｂ３と、を有する。芯金３２ｂ１は、例えば鉄からなる。弾性層３２ｂ２は、例えば硬質のシリコーンゴムからなる厚さ０．３ｍｍの層である。離型層３２ｂ３は、ＰＦＡ等のフッ素樹脂からなる。加熱ローラ３２ｂの直径は５０ｍｍとした。また、加熱ローラ３２ｂは、後処理ユニット３０に搭載された不図示のモータから動力を伝達されることで矢印ｒ２方向に回転する。加圧ローラ３２ａは、回転する加熱ローラ３２ｂから受ける摩擦力によって加熱ローラ３２ｂに追従して回転する。

加圧ローラ３２ａは、芯金３２ａ１と、芯金３２ａ１の外周側に形成された弾性層３２ａ２と、最表面に設けられた離型層３２ａ３と、を有する。芯金３２ａ１は、例えば鉄からなる。弾性層３２ａ２は、例えばショアＡ硬度２０°のシリコーンゴムからなる厚さ４．５ｍｍの層である。離型層３２ａ３は、フッ素樹脂からなる５０μｍの層である。加圧ローラ３２ａの直径は４０ｍｍとした。加圧ローラ３２ａは、バネ等の加圧手段により芯金３２ａ１を保持する軸受部材が付勢されることで、例えば総圧４５ｋｇｆの加圧力で加熱ローラ３２ｂに圧接される。これにより、加熱ローラ３２ｂと加圧ローラ３２ａの間に接着ニップ３２Ｎが形成される。なお、接着ニップ３２Ｎの長手方向及びシート搬送方向の幅は、加熱ローラ３２ｂ及び加圧ローラ３２ａが圧接する略矩形範囲の縦横の長さである。上で説明した構成例において、接着ニップ３２Ｎの長手方向の幅は、定着ニップ６Ｎと同程度（約２３０ｍｍ）とする。接着ニップ３２Ｎのシート搬送方向の幅は、後述する感圧センサシートを用いた測定方法によって測定できる。

加熱ローラ３２ｂの表面温度は、加熱ローラ３２ｂの外周面に対向して配置された非接触式の温度検知素子６３ａ２によって検知される。温度検知素子６３ａ２は、画像形成装置１のＣＰＵ６ａ３と電気的に接続されている。ＣＰＵ６ａ３は、温度検知素子６３ａ２の検知信号に基づいて、交流電源ＡＣからハロゲンヒータ６３への給電経路に設けられたトライアック６３ａ４を制御することにより、ハロゲンヒータ６３への電力供給を制御する。本実施形態では、加熱ローラ３２ｂの表面温度が目標温度である１６０℃となるようにＣＰＵ６ａ３がハロゲンヒータ６３への通電を制御する。

なお、接着装置３２として、上述した定着装置６（図９）のように筒状のフィルムの内部にセラミックヒータ等のヒータを配置し、ヒータからの熱伝導（非輻射熱）によって加熱されたフィルムがシートＰを加熱する構成としてもよい。また、像加熱装置である定着装置６及び接着装置３２をフィルム方式とするか熱ローラ方式とするかは、各方式のクイックスタート性、熱容量（加熱温度の安定性）、省エネ性能等の特性を総合的に判断して適宜選ぶことができる。

図１１（ｃ）は、上述したローラ圧力分布測定システム（ＰＩＮＣＨ）を用いて計測した接着ニップ３２Ｎにおけるシート搬送方向の圧力分布を示している。接着ニップ３２Ｎにおける圧力とは、接着ニップ３２Ｎにおいて加熱ローラ３２ｂと加圧ローラ３２ａの間に挟持されることによりシートＰの表面の単位面積当たりに作用する力（面圧）を指す。ここでは、接着ニップ３２Ｎの長手方向における接着ニップ３２Ｎの中央部で測定した圧力分布を示している。圧力の測定方法の詳細は定着ニップ６Ｎの場合と同様である。

図１１（ｃ）に示すように、本実施形態の構成例において、シート搬送方向における接着ニップ３２Ｎの長さ（加圧幅、ニップ幅）は６．５ｍｍであり、接着ニップ３２Ｎ内での圧力のピーク値（極大値）は約０．２４ＭＰａであった。接着ニップ３２Ｎのニップ幅は、定着ニップ６Ｎのニップ幅より短い。この場合、接着ニップ３２Ｎにおけるニップ圧のピーク値を定着ニップ６Ｎにおけるニップ圧のピーク値より大きく設定しても、接着ニップ３２Ｎの総圧と定着ニップ６Ｎの総圧の比はピーク値の比ほど大きくならない。なお、本実施形態において、接着ニップ３２Ｎの長手方向における接着ニップ３２Ｎの両端部と中央部とを含む全域に亘って、シート搬送方向の圧力分布は実質的に同一である。

また、後処理ユニット３０は、トレイ切替ガイド１３ａを回転自在に保持する第１排出トレイ１３と、中間パス１５と、第２排出トレイ３５とが設けられている。第１排出トレイ１３は、後処理ユニット３０の上面に設けられていると共に、画像形成装置１全体の上面（図１）に位置している。後処理ユニット３０が備える各部の機能は後述する。

後処理ユニット３０には、筐体３９を装置本体１０の筐体１９（第１の筐体）に対して位置決めするための位置決め部（例えば、筐体１９の凹部に係合する凸形状）が設けられている。また、後処理ユニット３０には、装置本体１０とは別の駆動源及び制御部が設けられており、後処理ユニット３０のコネクタ３６と装置本体１０のコネクタ３７が結合することで装置本体１０と電気的に接続される。これにより、後処理ユニット３０は、装置本体１０を介して供給される電力を用いて、装置本体１０に設けられた制御部からの指令に基づいて動作する状態となる。

（プロセスカートリッジ）
各プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃは、先述したように、４つの粉体収容部１０４ｎ，１０４ｙ，１０４ｍ，１０４ｃに収容される粉体の種類を除いて実質的に共通の構成を備えている。ここでは代表してプロセスカートリッジ７ｎについて説明する。図８はプロセスカートリッジ７ｎの概略構成を表す断面図である。プロセスカートリッジ７ｎは、感光ドラム１０１等を備えた感光体ユニットＣＣと、現像ローラ１０５等を備えた現像ユニットＤＴと、から成り立っている。

感光体ユニットＣＣには、不図示の軸受を介して、ドラム状に成形された電子写真感光体（像担持体）である感光ドラム１０１が回転可能に取り付けられている。また感光ドラム１０１は、不図示の駆動手段（駆動源）としてのモータの駆動力を受けることによって、画像形成動作に際して図中時計回り方向（矢印ｗ）に回転駆動される。さらに感光体ユニットＣＣには、感光ドラム１０１の周囲に感光ドラム１０１を帯電するための帯電ローラ１０２、クリーニング部材１０３が配置されている。

現像ユニットＤＴには、感光ドラム１０１と接触して図中反時計回り方向（矢印ｄ）に回転する現像剤担持体としての現像ローラ１０５が設けられている。現像ローラ１０５と感光ドラム１０１は、対向部（接触部）において互いの表面が同方向に移動するようにそれぞれ回転する。

また現像ユニットＤＴには、図中時計回り方向（矢印ｅ）に回転する現像剤供給部材としての現像剤供給ローラ（以下、単に「供給ローラ１０６」という。）が配置されている。供給ローラ１０６と現像ローラ１０５は、対向部（接触部）において互いの表面が同方向に移動するようにそれぞれ回転する。供給ローラ１０６は、現像ローラ１０５上に粉体接着剤（プロセスカートリッジ７ｙ，７ｍ，７ｃの場合は、印刷用トナー）を供給する。同時に、供給ローラ１０６は、現像ローラ１０５上に残留した粉体接着剤（プロセスカートリッジ７ｙ，７ｍ，７ｃの場合は、印刷用トナー）を現像ローラ１０５から剥ぎ取る作用をなす。また、現像ユニットＤＴには、供給ローラ１０６によって現像ローラ１０５上に供給された粉体接着剤（プロセスカートリッジ７ｙ，７ｍ，７ｃの場合は、印刷用トナー）の層厚を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード１０７が配置されている。

粉体収容部１０４ｎには、粉体として粉体接着剤（プロセスカートリッジ７ｙ，７ｍ，７ｃの場合は、印刷用トナー）が収納されている。また粉体収容部１０４ｎ内には、回転自在に支持された搬送部材１０８が設けられている。搬送部材１０８は、図中時計回り方向（矢印ｆ）に回転して粉体収容部１０４ｎ内に収納された粉体を撹拌すると共に、上記現像ローラ１０５や供給ローラ１０６が設けられた現像室１０９へと粉体を搬送する。

ここで、感光体ユニットＣＣ、現像ユニットＤＴをそれぞれ別体として、感光体ユニットカートリッジ、現像ユニットカートリッジとし、画像形成装置本体に着脱可能に構成することも可能である。また、感光体及び現像剤担持体を有するプロセスカートリッジとは別に、粉体収容部１０４及び搬送部材１０８だけを有し、装置本体に着脱可能な粉体カートリッジとして構成することも可能である。

（印刷用トナー）
本実施形態の印刷用トナーＴｍ，Ｔｃ，Ｔｙとしては、従来公知の印刷用トナーを用いることができる。その中でも、熱可塑性樹脂を結着樹脂として用いた印刷用トナーが好ましい。熱可塑性樹脂は特に限定されることはなく、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂などの従来印刷用トナーに用いられるものを使用することができる。これらの樹脂を複数含有しても良い。その中でも、スチレンアクリル系樹脂を用いた印刷用トナーがより好ましい。また、印刷用トナー（印刷用現像剤）は、着色剤、磁性体、荷電制御剤、ワックス、外部添加剤を含有しても良い。

ここで、印刷用トナーＴｍ，Ｔｃ，Ｔｙのガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量分析装置「Ｑ１０００」（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用いて測定することができる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。具体的には、サンプル１ｍｇを精秤し、これをアルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用いる。モジュレーション測定モードを用い、昇温速度１℃／分、温度変調条件±０．６℃／６０秒で０℃から１００℃の範囲で測定を行う。昇温過程において比熱変化が得られるので、比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点をガラス転移温度（Ｔｇ）とする。得られた印刷用トナーＴｙ，Ｔｍ，Ｔｃのガラス転移温度（Ｔｇ）は、いずれも７７℃であった。

（粉体接着剤）
本実施形態に用いた粉体接着剤Ｔｎは、次の材料及び製法によって精製される。すなわち３６．３～３９．８質量％の環状ポリオレフィン樹脂と、１８．５質量％の環状ポリオレフィン樹脂と、３０質量％の脂環族飽和炭化水素樹脂と、１０質量％以下の熱可塑性エストラマー又はポリオレフィンと、１．２質量％の帯電制御剤と、４．０質量％の離型剤をヘンシェルミキサーで混合する。得られた混合物を二軸連続混練機で最高温度１８０℃にて混練し、冷却し、超音速ジェット式粉砕機で粉砕し、高精度分級機で微粉カットして、質量平均粒径約９μｍの粉体に分級する。この粉体をヘンシェルミキサー中で、０．３質量％の微粒子シリカと０．３質量％のアルミナ微粒子の外添混合処理を行って粉体接着剤Ｔｎを得る。

粉体接着剤Ｔｎのガラス転移温度（Ｔｇ）は、上記の示差走査熱量分析装置「Ｑ１０００」（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用いて、印刷用トナーＴｙ，Ｔｍ，Ｔｃの場合と同じ測定方法により測定することができる。得られた粉体接着剤Ｔｎのガラス転移温度（Ｔｇ）は、５０℃であった。

（画像形成時の動作）
次に、本実施形態の画像形成装置１が行う画像形成動作について、図１～図８を用いて説明する。図３、図４は、画像形成装置１におけるシートの搬送経路を表す図である。図５（ａ～ｆ）は、折り工程の内容を説明するための図である。

画像形成装置１に対して印刷すべき画像のデータ及び印刷の実行指令が入力されると、画像形成装置１の制御部はシートＰを搬送して画像を形成し、必要に応じて後処理ユニット３０による後処理を施す一連の動作（画像形成動作）を開始する。画像形成動作では、まず、図１に示すように、シートＰがシートカセット８から１枚ずつ給送され、搬送ローラ８ａを介して転写ニップ５Ｎへ向けて搬送される。

シートＰの給送に並行して、プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃが順次駆動され、感光ドラム１０１が図中時計回り方向（矢印ｗ）に回転駆動される。このとき感光ドラム１０１は、帯電ローラ１０２によって表面に一様な電荷を付与される。また、スキャナユニット２が、画像データに基づいて変調したレーザ光Ｇを各プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃの感光ドラム１０１に照射して、感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成する。次に、各プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃの現像ローラ１０５に担持された粉体によって、感光ドラム１０１上の静電潜像が粉体像として現像される。

なお、粉体接着剤Ｔｎによって現像されることで感光ドラム１０１上に形成される粉体接着剤層は、視覚情報の伝達を目的としない点で、図形やテキスト等の画像を記録媒体に記録するための印刷用トナーのトナー像（通常のトナー像）とは異なっている。ただし、シートＰに所定の塗布パターンで粉体接着剤Ｔｎを塗布するために、電子写真プロセスによって塗布パターンに応じた形状で現像された粉体接着剤Ｔｎの層も「トナー像」の１つとして考えてもよい。

転写ベルト３ａは、図中反時計回り方向（矢印ｖ）に回転する。各プロセスカートリッジ７ｎ，７ｙ，７ｍ，７ｃにおいて形成されるトナー像は、感光ドラム１０１と一次転写ローラ４との間に形成される電界によって、感光ドラム１０１から転写ベルト３ａに一次転写される。

ここで、図１に示すように、転写ベルト３ａの回転方向において、粉体接着剤Ｔｎを用いるプロセスカートリッジ７ｎが４つのプロセスカートリッジの中で最も上流に位置する。また、プロセスカートリッジ７ｎから転写ベルト３ａの回転方向下流側に向かって、イエロー、マゼンタ、シアンのプロセスカートリッジ７ｙ，７ｍ，７ｃが順に並んでいる。従って、４種類のトナー像が転写ベルト３ａ上で重なると、粉体接着剤Ｔｎが最下層（転写ベルト３ａに接触する層）となり、その上にイエロー（Ｔｙ）、マゼンタ（Ｔｍ）、シアン（Ｔｃ）の印刷用トナーが順に重なった状態となる。

転写ベルト３ａに担持されて転写ニップ５Ｎに到達したトナー像は、二次転写ローラ５と二次転写内ローラ３ｂとの間に形成される電界によって、主搬送路１ｍを搬送されてきたシートＰに二次転写される。その際、トナー層の上下は反転する。即ち、転写ニップ５ｎを通過したシートＰには、最下層（シートＰに接触する層）からシアン（Ｔｃ）、マゼンタ（Ｔｍ）、イエロー（Ｔｙ）の印刷用トナーが重なり、さらにその上に粉体接着剤Ｔｎの層が形成される。従って、シートＰに転写されたトナー像において、粉体接着剤Ｔｎの層が最表面となる。

その後、未定着トナー画像を担持するシートＰは、定着ニップ６ＮにおいてシートＰの画像面側を定着フィルム６ａの外面に密着させながら定着フィルム６ａと一緒に定着ニップ６Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、ヒータ６ａ１の熱が定着フィルム６ａを介してシートＰの画像面に加えられ、印刷用トナーＴｙ，Ｔｍ，Ｔｃ及び粉体接着剤Ｔｎが溶融し、シートＰ上に定着される。定着ニップ６Ｎを通過したシートＰは、定着されたトナー画像を保持したまま、定着フィルム６ａから曲率分離され、シートＰに定着した画像が得られる。

片面印刷か両面印刷かに依らず、装置本体１０より排出されるシートＰは、図３、図４に示すように、中間ローラ３４ｂと第２排出ローラ３４ｃにより挟持され、トレイ切替ガイド１３ａにより第１経路Ｒ１もしくは第２経路Ｒ２へと搬送される。

図３に示す第１経路Ｒ１は、後処理ユニット３０を使わない通常印刷のモードにおいて、定着装置６を通過したシートＰが排出ユニット３４によって第１排出トレイ１３に排出される経路である。図４に示す第２経路Ｒ２は、接着印刷のモードにおいて、定着装置６を通過したシートＰが排出ユニット３４、折り器３１及び接着装置３２を介して第２排出トレイ３５に排出される経路である。

第２経路Ｒ２における定着装置６と折り器３１との間には、中間パス１５が設けられている。中間パス１５は、画像形成装置１の上面部（天面部）を通るシート搬送路であり、第１排出トレイ１３の下側で第１排出トレイ１３と略平行に延びている。なお、中間パス１５及び第１排出トレイ１３は、水平方向に関して折り器３１に向かって鉛直方向の上方に傾斜している。従って、折り器３１の入口（下記のガイドローラ対（３１ｃ，３１ｄ）は、装置本体１０の出口（中間ローラ３４ｂと第２排出ローラ３４ｃのニップ）よりも鉛直方向で上方に位置する。

折り器３１は、第１ガイドローラ３１ｃ、第２ガイドローラ３１ｄ、第１折りローラ３１ａ及び第２折りローラ３１ｂの４本のローラと、引き込み部３１ｅと、を有している。第１ガイドローラ３１ｃ及び第２ガイドローラ３１ｄは、折り器３１の上流側の搬送パス（本実施形態では中間パス１５）から受け取ったシートＰを挟持して搬送するガイドローラ対である。第１折りローラ３１ａ及び第２折りローラ３１ｂは、シートＰを折り曲げながら送り出す折りローラ対である。

なお、第２経路Ｒ２に沿ったシートの搬送方向における第２排出ローラ３４ｃから第１ガイドローラ３１ｃまでの間隔Ｍ（図１）は、折り処理前のシートＰの搬送方向の全長Ｌ（図５（ａ））よりも短くなるように構成されている。言い換えると、第２排出ローラ３４ｃから第１ガイドローラ３１ｃまでの間隔Ｍにより、後処理ユニット３０によって処理可能なシートの搬送方向の長さの下限が定まる。この構成により、排出ユニット３４からガイドローラ対に滞りなくシートＰが受け渡される。

図５（ａ～ｆ）に沿って折り器３１による折り処理を説明する。折り処理を実行する場合、第１ガイドローラ３１ｃ及び第１折りローラ３１ａは図中時計回り方向に、第２ガイドローラ３１ｄ及び第２折りローラ３１ｂは図中反時計回りに回転する。まず、排出ユニット３４から送り出されたシートＰの先端ｑが、図５（ａ）に示すようにガイドローラ対（３１ｃ，３１ｄ）に引き込まれる。シートＰの先端ｑは、図５（ｂ）に示すように、ガイド壁３１ｆにより下向きに案内されて第１折りローラ３１ａに接触し、互いに対向している第１折りローラ３１ａと第２ガイドローラ３１ｄに引き込まれて引き込み部３１ｅの壁３１ｇに当接する。

ガイドローラ対（３１ｃ，３１ｄ）によるシートＰの引き込みに連れて、先端ｑは壁３１ｇに摺接しながら引き込み部３１ｅの奥へと進む。やがて、先端ｑは図５（ｃ）に示すように引き込み部３１ｅの端部３１ｈに突き当たる。なお、引き込み部３１ｅは、中間パス１５の下方側で中間パス１５と略平行に延びた空間を形成しており、図５（ｃ）の段階で、シートＰは第２ガイドローラ３１ｄに巻き付いてＵ字型に曲がった状態となる。

図５（ｃ）の状態からガイドローラ対（３１ｃ，３１ｄ）によってさらにシートＰが引き込まれると、図５（ｄ）に示すように中腹部ｒでたわみが生じはじめる。やがて図５（ｅ）に示すように、中腹部ｒが第２折りローラ３１ｂに接することで、第２折りローラ３１ｂから受ける摩擦力により折りローラ対（３１ａ，３１ｂ）のニップ部に引き込まれる。そして、図５（ｆ）に示すように、中腹部ｒを折り目として折り畳まれた状態で、折りローラ対（３１ａ，３１ｂ）によって中腹部ｒを先頭にシートＰが排出される。

ここで、引き込み部３１ｅの深さＮ（図５（ｅ））、即ち折りローラ対（３１ａ，３１ｂ）のニップ部から引き込み部３１ｅの端部３１ｈまでの距離は、シートＰの全長Ｌの半分の長さに設定している。これにより、折り器３１は、シートＰを半分の長さで二つ折りにする処理（中折り）を実行可能である。なお、引き込み部３１ｅの深さＮを変えることで、折り目の位置を任意に変えることができる。

以上説明した折り器３１は折り手段の一例であり、例えばシートＰにブレードを押し当ててローラ対のニップ部に押し込むことで折り目を形成する折り機構を用いてもよい。また、折り処理の内容は二つ折りに限らず、例えばＺ折りや三つ折りを実行する折り機構を用いてもよい。なお、本実施形態の折り器３１は、回転するローラと固定された引き込み部３１ｅで構成されるため、往復運動をするブレードを用いる折り機構に比べて駆動機構の簡素化が可能である。また、本実施形態の折り器３１は、４本のローラ以外に、シート長さの半分の深さＮを有する引き込み部３１ｅを設ければよいため、後処理ユニット３０の小型化が可能である。

折り器３１で折り畳まれたシートＰは、接着装置３２に搬送され、接着ニップ３２Ｎで挟持搬送されながら加熱・加圧される接着処理を受ける。シートＰは、接着処理（粉体接着剤が塗布された画像面に対する２回目の熱定着）を受けることで、図１０に示すように折り畳まれた状態のまま接着される。即ち、シートＰが接着ニップ３２Ｎを通過する際にシートＰ上の粉体接着剤Ｔｎが加熱されて再び軟化した状態で加圧されることで、粉体接着剤Ｔｎを介してシートＰの内側の面同士が結合（接着）される。

接着装置３２による接着処理を受けたシートＰは、図４に示すように、後処理ユニット３０の筐体３９に設けられた排出口３２ｃ（第２の排出口）から図中左側に排出される。そして、装置本体１０の左側面に設けられた第２排出トレイ３５（図１参照）に収納される。以上で、シートＰが第２経路Ｒ２を搬送される場合の画像形成の動作が終了する。

なお、シートＰに対する粉体接着剤Ｔｎのパターンによって、折り畳まれたシートＰの結合箇所を変えることが可能となる。図７（ａ、ｂ）には、粉体接着剤Ｔｎのパターンが異なる２つの成果物を例示している。ここでは、受け取った人が開封する用途の成果物（半接着の印刷物）を示している。図７（ａ）の圧着ハガキ５１の場合、シートＰの片面の全面５１ａに粉体接着剤Ｔｎが塗布され、中央の折り目５１ｂで折り畳まれた状態で接着される。図７（ｂ）の給与明細書５２の場合、シートＰの片面の外周部の全周５２ａに粉体接着剤Ｔｎが塗布され、中央の折り目５２ｂで折り畳まれた状態で接着される。これ以外にも例えばシートＰが折り畳まれた状態で開口部が形成されるようにシートＰの外周部の三辺に粉体接着剤Ｔｎを塗布して袋体（紙袋、封筒）を作成することもできる。また、後に開封することを想定しない完全接着の印刷物を作成することもできる。

本実施形態の画像形成装置１は、図７（ａ、ｂ）に例示したいずれの成果物についても、プレプリント紙を用意することなく原紙からワンステップで出力することが可能である。即ち、印刷用トナーを用いてシートＰの片面又は両面に画像を記録する動作に並行して、所定のパターンで粉体接着剤Ｔｎによる接着層を形成し、折り処理及び接着処理を施した状態の成果物を出力することが可能である。例えば、図７（ａ、ｂ）の成果物を出力する場合、原紙として用いるシートＰの一方の面が成果物の外側となり、他方の面が成果物の内側となる。そこで、両面印刷における第１面の画像形成動作として、印刷用トナーで外側面用の画像を形成し、第２面の画像形成動作として、印刷用トナーで内側面用の画像を形成すると共に所定のパターンで粉体接着剤Ｔｎによる接着層を形成すればよい。

画像形成装置１が印刷用トナーを用いて記録する画像には、プレプリント紙を用いる場合のフォーマット（不変部分）と、個人情報等の可変部分とを含めることができる。従って、上記のように本実施形態ではプレプリント紙ではない白紙等の原紙から、接着処理によって接着された成果物を出力することができる。ただし、プレプリント紙を記録媒体として使用し、可変部分の印刷処理と接着処理を行う用途で本実施形態の画像形成装置１を使用することもできる。

本実施形態において、定着装置６と接着装置３２のシート搬送速度は、同じ速度（２１０ｍｍ／ｓｅｃ）に設定している。定着装置６を通過するときのシートサイズがＡ４（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）である場合、後処理ユニット３０によって作成される２つ折りの作成物（圧着ハガキ等）のサイズはＡ５（１４９ｍｍ×２１０ｍｍ）である。以下で説明する接着装置３２による接着処理の条件検討に用いたシートＰは、キヤノン株式会社製Ｒｅｄ Ｌａｂｅｌ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ（坪量８０ｇ／ｍ^２，Ａ４サイズ）である。

（接着処理の条件検討）
次に、ホットオフセットの抑制と接着強度との両立が可能とする接着処理の条件について検討した結果を説明する。図１２は、接着装置３２によるシートＰの接着時の設定条件を説明するための模式図である。表１は接着時の設定条件（ａ～ｅ）を変更して接着印刷物としての圧着ハガキ（図７（ａ））を作成した場合に、シート表面にホットオフセットが生じた否かの評価結果（ｆ）と、シート内部の接着性の評価結果（ｇ）を示す一覧表である。

各設定条件（ａ）～（ｅ）について説明する。（ａ）は接着装置３２の加熱ローラ３２ｂの表面温度の目標温度Ｔｈであり、ＣＰＵ６３ａ３（図１０）に対して任意の目標温度を設定することができる。（ｂ）は接着装置３２の加圧力Ｐｔ（総圧）であり、加圧手段に用いるバネ部材のバネ定数や取付け状態での変形量を調整することにより、調整可能である。加圧力Ｐｔは、第２回転体対を構成する加熱ローラ３２ｂと加圧ローラ３２ａを、接着ニップ３２Ｎにおけるシート搬送方向及び長手方向に垂直なシート厚さ方向に押し付ける力の大きさである。（ｃ）は接着ニップ３２Ｎの最大面圧Ｐｍａｘであり、（ｂ）の加圧力Ｐｔによって調整可能である。また、最大面圧Ｐｍａｘは、加熱ローラ３２ｂ及び加圧ローラ３２ａの直径、弾性層３２ａ２，３２ｂ２及び離型層３２ｂ３，３２ａ３のヤング率及び厚さによっても変化する。最大面圧Ｐｍａｘは、接着ニップ３２ＮをシートＳが通過する際にシート表面の単位面積当たりに作用する圧力の分布をシート搬送方向にプロットした時のピーク値（最大値、図１１（ｃ）参照）である。

（ｄ）は接着ニップ３２Ｎを通過する際のシート表面温度Ｔｐ（最高到達温度）である。具体的には、シートの加熱ローラ３２ｂ側の表面に熱電対を貼り付け、接着ニップ３２Ｎを通過している期間に熱電対で検出された表面温度をデータロガーで取得し、その最大値をシート表面温度Ｔｐとした。（ｅ）は折り畳まれた状態でシートが接着ニップ３２Ｎを通過する際の、シート内部温度（粉体接着剤Ｔｎの温度）Ｔｔｎ（最高到達温度）である。測定方法はシート表面温度Ｔｐと同様であり、折り畳まれた状態でシートの内側となる面に熱電対を貼り付け、接着ニップ３２Ｎを通過している期間に熱電対で検出された温度をデータロガーで取得し、その最大値をシート内部温度Ｔｔｎとした。

（ｆ）のホットオフセットは、接着装置３２を通過したシートの加熱ローラ３２ｂ側の表面（図１０におけるシートＰの上側の面）を肉眼で観察し、ホットオフセットによる画像不良を視認できなければＯＫ、画像不良を視認できたときはＮＧとした。ホットオフセットは、シートＰ上の印刷用トナーが加熱ローラ３２ｂに付着した後、付着したトナーが加熱ローラ３２ｂの一回転後にシートＰに再付着してシートＰが汚染されることによって発生する。そのため、ホットオフセットによる画像不良は、典型的には、シートＰに形成された本来の画像から加熱ローラ３２ｂの外周長に相当する長さ分シート搬送方向にずれた位置に現れるトナー汚れである。（ｇ）の接着性の良し悪しは、作成後の圧着ハガキを温度２３℃、湿度５０％の雰囲気環境下で２４時間放置し、接着面が自ずと離れるかどうかで判断し、接着面が離れなければ接着性ＯＫ、接着面が離れた場合は接着性ＮＧとした。

例１では、（ａ）加熱ローラ３２ｂの目標温度Ｔｈは１６０℃、接着装置３２の加圧力Ｐｔは４５ｋｇｆ（約４４０Ｎ）、接着ニップ３２Ｎの最大面圧Ｐｍａｘは０．２４ＭＰａである。（ｄ）及び（ｅ）の温度条件は、（ｄ）シート表面温度Ｔｐが１００℃、（ｅ）シート内部温度Ｔｔｎが６５℃であった。この場合、（ｆ）シート表面にホットオフセットによる画像不良は発生せず、（ｇ）シート内部の接着性は良好であった。即ち、例１の接着条件は特に好ましい条件の例である。

例２は、（ｂ）接着装置３２の加圧力Ｐｔは例１と同じであるものの、加熱ローラ３２ｂの加熱を行わない場合（（ａ）加熱ローラ３２ｂの目標温度Ｔｈは室温と略同じ）である。この場合、（ｆ）シート表面にホットオフセットによる画像不良は発生しなかったものの、（ｇ）シート内部は全く接着しなかった。

例３は、（ｂ）接着装置３２の加圧力Ｐｔを例１の２倍に設定し、かつ、加熱ローラ３２ｂの加熱を行わない場合である。この場合も、（ｆ）シート表面にホットオフセットによる画像不良は発生しなかったものの、（ｇ）シート内部は全く接着しなかった。

例２、例３では、接着装置３２の加熱ローラ３２ｂを加熱していないため、接着装置３２を通過しても（ｅ）シート内部の粉体接着剤Ｔｎの温度が上昇しない。本実施形態で用いた粉体接着剤Ｔｎのガラス転移温度は約５０℃であり、それ以下の温度帯では粉体接着剤Ｔｎの粘弾性があまり下がらない。そのため、加熱ローラ３２ｂの加熱を行わずに接着装置３２の加圧力Ｐｔを高くした例３の構成でも、シートに接着装置３２を通過させても粉体接着剤Ｔｎの層の粘弾性があまり低下しない。その結果、比較的大きな最大面圧Ｐｍａｘがシートに加えられても、折り畳まれた状態のシートの内部で互いに対向している粉体接着剤Ｔｎの層の表面同士が十分に密着せず、接着不良が生じたと考えられる。

例４は、（ｂ）接着装置３２の加圧力Ｐｔを例１の２倍に設定し、かつ、（ａ）加熱ローラ表面の目標温度Ｔｈを１４０℃に設定している。しかし、この条件でも、（ｆ）シート表面にホットオフセットによる画像不良は発生しなかったものの、（ｇ）シート内部の接着性は不十分であった。これは、加熱ローラ３２ｂの加熱は行っているものの、目標温度Ｔｈが低いために（ｅ）シート内部温度Ｔｔｎがガラス転移温度に到達しないためだと考えられる。

例５は、（ａ）加熱ローラ表面の目標温度Ｔｈを例１と同じ１６０℃に設定し、かつ、（ｂ）接着ニップ３２Ｎの最大面圧Ｐｍａｘが例１より低い値（０．１０ＭＰａ）となるように設定した。例５では、シートに接着装置３２を通過させることで粉体接着剤Ｔｎの温度がガラス転移温度以上となっているため、粉体接着剤Ｔｎの層の粘弾性の低下が起きている。しかし、最大面圧Ｐｍａｘが低いために、折り畳まれた状態のシートの内部で互いに対向している粉体接着剤Ｔｎの層の表面同士が十分に密着せず、接着不良が生じたと考えられる。

例６は、（ｂ）接着ニップ３２Ｎの最大面圧Ｐｍａｘを例１と同じ値とし、かつ、（ａ）加熱ローラ表面の目標温度Ｔｈを例１より高い２００℃に設定した。この場合、加熱ローラ３２ｂからシートに過剰な熱が供給されて（ｄ）シート表面温度Ｔｐが高くなり過ぎることにより、（ｆ）ホットオフセットが発生してしまった。一方、粉体接着剤Ｔｎの温度がガラス転移温度以上となり、かつ、十分に大きな最大面圧Ｐｍａｘが作用するため、（ｇ）シート内部の粉体接着剤Ｔｎによる接着性は十分であった。

以上の実験結果から分かるように、接着ニップ３２Ｎにおけるニップ圧のピーク値を定着ニップ６Ｎにおけるニップ圧のピーク値より大きく設定することで、接着時の加熱温度（Ｔｈ）の設定がより低温側であっても十分な接着強度が得られることが分かる。即ち、接着ニップ３２Ｎのニップ圧が定着ニップ６Ｎと同等以下の場合、接着装置３２の目標温度Ｔｈを１６０℃に設定したときに接着不良が生じる（例５）。これに対し、接着ニップ３２Ｎのニップ圧のピーク値（Ｐｍａｘ）を定着ニップ６Ｎのニップ圧のピーク値より大きな値とすることで、接着装置３２の目標温度Ｔｈを１６０℃に設定しても十分な接着強度が得られた（例１）。また、接着ニップ３２Ｎのニップ圧のピーク値（Ｐｍａｘ）を定着ニップ６Ｎのニップ圧のピーク値より高くすることで、例１では、例６のようにホットオフセットが生じる温度帯まで接着装置３２の目標温度Ｔｈを上げることなく、良好な接着性が得られた。

なお、ここでは接着装置３２の目標温度Ｔｈを過度に高くすることのデメリットとしてホットオフセットを挙げたが、目標温度Ｔｈを低くすることができれば、接着装置３２による電力消費量の低減（省エネ性向上）が期待できる。また、目標温度Ｔｈを低くすることで、後処理ユニット３０の筐体の高温化が抑制される。従って、十分な接着強度が得られるのであれば、接着時の加熱温度は低いことが好ましい。また、表１に示す接着時の設定条件はあくまで一例であり、印刷用トナー及び粉体接着剤の物性（特に、ガラス転移温度）やシートＰの材質によって好ましい条件は変化し得る。

接着ニップ３２Ｎのニップ圧のピーク値（Ｐｍａｘ）を定着ニップ６Ｎのニップ圧のピーク値より大きな値とすることで接着装置３２によるシートＰの接着性が改善する理由について図１３（ａ～ｄ）を用いて説明する。

図１３（ａ）は、定着装置６の定着ニップ６Ｎにおける定着フィルム６ａとシートＰとの接触状態を示す模式図である。図１３（ｂ）は、定着フィルム６ａ及びシートＰの密着性に関連するパラメータの数値例を表す。定着ニップ６Ｎにおける加熱及び加圧（定着処理）によって粉体接着剤ＴｎをシートＰに定着させるには、定着フィルム６ａの表面とシートＰの表面の密着性が重要である。定着フィルム６ａの表面（加熱側の表面）とシートＰの表面（加圧側の表面）の密着性は、各々の弾性成分の剛性を示すヤング率Ｅ、弾性成分の厚みｔ、接触する表面（界面）の表面粗さ（Ｒａ値）及び定着ニップでの加圧力Ｐ１に関連することが分かっている。加熱側の表面と加圧側の表面が密着するためには、加熱側の弾性成分と加圧側の弾性成分の弾性変形により、一方の表面に存在する凹凸が他方の表面に追従する必要があるからである。厚みｔ、加圧力Ｐ１は大きいほど密着性が高くなる一方で、ヤング率Ｅ、表面粗さＲａは小さいほど密着性が高くなる。

ここで、本実施形態における定着フィルム６ａの弾性成分とは、弾性層及び離型層のみを指し、剛性の高い基層は除外した。また、シートＰは全体が略均一な弾性を有するものとする。ヤング率Ｅは、各サンプルを１５ｍｍ×１２０ｍｍの短冊状に切り出し、サンプル端部をチャック部材で挟み込むことで固定し、サンプルを長辺方向に１．０ｍｍ／ｓｅｃの速度で伸長させたときの応力を計測器のロードセルで計測することで求めた。計測器は島津製作所製 卓上試験機 ＥＺ－Ｔｅｓｔを用いた。また定着フィルム６ａは、基層から弾性層と離型層をカッターナイフなどで引き裂いて分離し、弾性成分のみのサンプルを作製した。

図１３（ｃ）は、接着装置３２の接着ニップ３２Ｎにおける折り畳まれた状態のシートＰの表面同士の接触状態を示す模式図である。図１３（ｄ）は、シートＰの表面同士の密着性に関連するパラメータの数値例を表す。接着ニップ３２Ｎにおける加熱及び加圧（接着処理）によってシートＰの表面同士を接着するには、シートＰの表面同士の密着性が重要である。シートＰの表面同士の密着性は、シートＰのヤング率Ｅ及び厚みｔ、接触する表面（界面）の表面粗さ（Ｒａ値）、並びに、接着ニップ３２Ｎでの加圧力Ｐ２に関連することが分かっている。シートＰの表面同士が密着するためには、シートＰの弾性変形により、一方の表面に存在する凹凸が他方の表面に追従する必要があるからである。厚みｔ、加圧力Ｐ２は大きいほど密着性が高くなる一方で、ヤング率Ｅ、表面粗さＲａは小さいほど密着性が高くなる。

図１３（ａ、ｂ）と図１３（ｃ、ｄ）を比較して分かるように、定着フィルム６ａの弾性成分のヤング率Ｅ、厚みｔ、表面粗さＲａと比較して、通常、シートＰのヤング率Ｅ、厚みｔ、表面粗さＲａは密着性に対して不利に働く。即ち、シートＰのヤング率Ｅ及び表面粗さＲａは、一般的に定着フィルム６ａのヤング率Ｅ及び表面粗さＲａより大きく、シートＰの厚みｔは、一般的に定着フィルム６ａの厚みｔより小さい。そのため、接着ニップ３２ＮにおけるシートＰの表面同士の密着性を、定着ニップ６Ｎにおける定着フィルム６ａとシートＰの密着性と同等以上とするには、接着ニップ３２Ｎでの加圧力Ｐ２を定着装置６のＰ１よりも大きくする（Ｐ２＞Ｐ１）。

具体的には、表１を用いて説明した実験により、接着ニップ３２Ｎの最大面圧Ｐｍａｘを０．２ＭＰａ以上とすると好適であることが分かっている。一方、定着ニップ６Ｎの最大面圧は０．１ＭＰａ程度（例えば、０．１５ＭＰａ以下）でも十分な定着性が得られた。つまり、接着ニップ３２Ｎで接着装置３２がシートに加える圧力のピーク値（図１１（ｃ）の例では０．２４ＭＰａ）は、定着ニップ６Ｎで定着装置６がシートに加える圧力のピーク値（図１１（ａ）の例では０．１２ＭＰａ）の２倍以上であると好適であった。

ここで、上記の実験ではシートＰとしてキヤノン株式会社製Ｒｅｄ Ｌａｂｅｌ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ（坪量８０ｇ／ｍ^２，Ａ４サイズ）を用いた。これに限らず、電子写真方式の画像形成装置で記録媒体として一般的に用いられるシートとしては、坪量６０ｇ／ｍ^２～２３０ｇ／ｍ^２の普通紙、厚紙、グロス紙、ラフ紙が挙げられる。これらのシートのヤング率Ｅは、１０００～８０００Ｎ／ｍｍ、厚みｔは８０～２６０μｍ、表面粗さＲａは０．８～５．５μｍ程度である。そのため、シートＰよりも定着フィルム６ａの弾性成分の方がほとんどの場合において密着性に有利となる。従って、電子写真に用いるほとんどのシートについて、接着ニップ３２Ｎでの加圧力Ｐ２を定着ニップ６Ｎでの加圧力Ｐ１よりも大きくする（Ｐ２＞Ｐ１）ことで良好な接着性を得ることが可能となる。

また、接着工程における印刷用トナーのホットオフセットを抑制するには、接着装置３２の目標温度（Ｔｈ）を定着装置６の目標温度よりも低く設定し、接着ニップ３２Ｎにおいてシートに加える熱量を抑制することが望ましい。特に、印刷用トナーのガラス転移温度よりも粉体接着剤のガラス転移温度の方を低く設定し、接着ニップ３２ＮでシートＰに加える熱量を、粉体接着剤により良好な接着性が得られる範囲で可能な限り少なくすると好適である。粉体接着剤により良好な接着性が得られる目安は、接着ニップ３２Ｎを通過する時の粉体接着剤の最高到達温度が粉体接着剤のガラス転移温度以上となることである。

以上説明したように、本実施形態の構成により、接着時の加熱温度を過度に高く設定せずとも十分な接着強度を得ることが可能となる。

１…画像形成装置／１ｅ…画像形成手段（画像形成ユニット）／６…定着手段（定着装置）／６ａ、６ｂ…第１回転体対（定着フィルム、加圧ローラ）／６Ｎ…第１ニップ部（定着ニップ）／３１…折り手段（折り器）／３２…接着手段（接着装置）／３２ａ、３２ｂ…第２回転体対（加圧ローラ、加熱ローラ）／３２Ｎ…第２ニップ部（接着ニップ）／Ｔｎ…粉体接着剤／Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ…印刷用トナー

Claims (6)

1. 印刷用トナーを用いてシートにトナー像を形成し、粉体接着剤をシートに塗布する画像形成手段と、
   第１ニップ部を形成する第１回転体対を有し、前記画像形成手段から搬送されてきた前記シートを前記第１ニップ部で挟持搬送しながら加熱及び加圧することにより、前記トナー像を前記シートに定着させる定着手段と、
   前記定着手段から搬送されてきた前記シートを、前記粉体接着剤が塗布された面を内側にして折り畳む折り手段と、
   第２ニップ部を形成する第２回転体対を有し、前記折り手段により折り畳まれた前記シートを前記第２ニップ部で挟持搬送しながら加熱及び加圧することにより、前記粉体接着剤によって前記シートを接着する接着手段と、
   を備えた画像形成装置であって、
   前記第２ニップ部で前記第２回転体対が前記シートに加える圧力のピーク値は、前記第１ニップ部で前記第１回転体対が前記シートに加える圧力のピーク値より大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記第２ニップ部で前記第２回転体対が前記シートに加える圧力のピーク値は、０．２ＭＰａ以上であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記第２ニップ部で前記第２回転体対が前記シートに加える圧力のピーク値は、前記第１ニップ部で前記第１回転体対が前記シートに加える圧力のピーク値の２倍以上であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記定着手段は、第１加熱手段を有し、
   前記第１回転体対は、前記第１加熱手段によって加熱される第１加熱部材を有し、
   前記接着手段は、第２加熱手段を有し、
   前記第２回転体対は、前記第２加熱手段によって加熱される第２加熱部材を有し、
   前記第２加熱部材の表面の目標温度は、前記第１加熱部材の表面の目標温度より低いことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置において、
   前記粉体接着剤のガラス転移温度は、前記印刷用トナーのガラス転移温度より低く、
   前記第２ニップ部を通過する時の前記粉体接着剤の最高到達温度が、前記粉体接着剤のガラス転移温度以上となるように、前記第２加熱部材の表面の目標温度が設定されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   シート搬送方向に関する前記第２ニップ部の幅は、シート搬送方向に関する前記第１ニップ部の幅より短いことを特徴とする画像形成装置。

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