JP7459698B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

近年、オンデマンド印刷市場において、特色印刷、メタリック印刷およびパール印刷を含む加飾印刷、高付加価値印刷などの需要が高まっている。特に、加飾印刷に関する要望は大きく、様々な印刷方法が検討されている。

例えば、トナー画像の表面に、金属箔または樹脂箔などの箔体を転写して加飾印刷する方法が知られている(例えば、特許文献１参照)。特許文献１に記載の方法では、形成されたトナー画像と、箔体とを重ね合わせることで、トナー画像が形成された部分にのみ箔体を転写して、加飾印刷している。しかしながら、特許文献１に記載の方法では、トナー画像が形成されていない領域に対向した箔体が破棄されてしまう。

また、トナー中に光輝性顔料を添加して、加飾印刷する方法も検討されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の方法では、光輝性顔料をトナーに含有させることで、必要な部分のみをメタリック印刷している。しかしながら、特許文献２に記載の方法では、要求されるメタリック感が得られない場合がある。

また、トナー画像に粉体を付着させることで、メタリック印刷する方法も検討されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に記載の方法では、メタリック印刷したいトナー画像の一部にのみ粉体を供給することで、必要な部分のみをメタリック印刷している。

タック力のある弾性部材で構成された粉体付与部材は、タック力で粉体を保持できるため、粉体の種類によらず使用できる。粉体付与部材の表面における粉体は、所定の方向に単層に配向された状態で、かつ一定以上の量が存在していることが好ましい。よって、粉体付与部材の表面において、一定以上の量の粉体が付着していることを確認するための検知手段が求められる。

粉体付与部材の表面における粉体量を測定する方法として、出射された光の反射光を利用する方法が知られている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４には、発光素子からトナー画像に向けて光を照射し、トナー画像で反射された反射光を受光素子によって検知することで、反射光の光量から粉体付与部材の表面の粉体量を算出している。

特開平０１－２００９８５号公報 特開２０１４－１５７２４９号公報 特開２０１３－１７８４５２号公報 特開２００２－０１４５７１号公報

しかしながら、特許文献４に記載の方法では、粉体付与部材の表面に保持された粉体の付着角度と、粉体（トナー画像）に到達する光の位置とによって受光素子で測定される光の光量が変化してしまう。よって、粉体付与部材の表面が粉体により被覆されているにも関わらず、被覆率が低く出力されてしまうことがある。このように、被覆率を低く算出してしまうと、メタリック感の調整不足、余剰な粉体の供給や、清掃不足および摺察不足が生じてしまう。

本発明の目的は、粉体付与部材の表面の加飾粉体量を適切に測定できる画像形成装置を提供することである。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置は、加飾粉体を保持し、画像パターンの表面に前記加飾粉体を付与するための粉体付与部と、前記粉体付与部もしくは前記粉体付与部に保持された前記加飾粉体から放射された電磁波量、または前記加飾粉体を保持する前記粉体付与部を透過した電磁波量を測定し、測定した前記電磁波量に基づいて、前記粉体付与部の表面における前記加飾粉体による被覆率を検出するための検出部と、前記粉体付与部と対向して配置され、前記粉体付与部とともに前記画像パターンを挟持して、前記粉体付与部の表面に保持された前記加飾粉体を前記画像パターンの表面に付与するための対向部材と、を有する。

本発明によれば、粉体付与部材の表面の加飾粉体量を適切に測定できる。

図１は、実施の形態１に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。 図２Ａ、Ｂは、被覆率の算出方法を説明するための図である。 図３は、被覆率の感度を説明するためのグラフである。 図４は、実施の形態１の変形例に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。 図５は、実施の形態２に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置について、添付した図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。

［実施の形態１］
（画像形成装置の構成）
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置１００の構成を示す模式図である。

画像形成装置１００は、記録媒体Ｍの表面に形成された樹脂製画像（画像パターン）Ｒに粉体（加飾粉体）Ｐを供給して付着させ、樹脂製画像Ｒの表面に粉体Ｐが付着した加飾画像を形成する装置である。

図１に示されるように、画像形成装置１００は、樹脂製画像Ｒが形成された記録媒体Ｍを搬送するための搬送部１１０と、樹脂製画像Ｒを軟化させるための軟化部１２０と、粉体Ｐを供給するための粉体供給部１３０と、粉体供給部１３０から供給された粉体Ｐを粉体保持面１４２に付着させて搬送し、樹脂製画像Ｒに粉体Ｐを付与するための粉体付与部１４０と、粉体付与部１４０を加熱するための加熱部１５０と、粉体付与部１４０の記録媒体Ｍを挟んで粉体保持面１４２と対向する位置に設けられ、粉体付与部１４０との間にニップ部ＮＰを形成して、ニップ部ＮＰにおいて記録媒体Ｍおよび粉体Ｐを加圧するための対向部材１６０と、記録媒体Ｍ上の樹脂製画像Ｒ以外の領域や搬送部１１０に付着した粉体Ｐを回収するための余剰粉体回収部１７０と、ニップ部ＮＰの通過後に粉体付与部１４０に残存した粉体Ｐを粉体付与部１４０から除去するための粉体除去部１８０と、粉体付与部１４０の表面における粉体Ｐによる被覆率を検出するための検出部１９０とを有する。

なお、本実施の形態において、樹脂製画像Ｒは、トナーやインクなどにより記録媒体Ｍの表面に形成された、熱可塑性樹脂で形成された画像である。本実施の形態では、軟化部１２０により軟化された樹脂製画像Ｒに、粉体供給部１３０から粉体Ｐを供給することにより、軟化した樹脂製画像Ｒの表面に粉体Ｐを付与して、樹脂製画像Ｒが粉体Ｐにより加飾された加飾画像を作製する。

粉体（加飾粉体）Ｐは、電磁波を放出する粉体粒子の集合体である。粉体粒子が放出する電磁波の種類は特に限定されない。電磁波の種類の例には、赤外線、可視光線、紫外線が含まれる。

粉体粒子の例には、金属粒子、金属酸化物粒子、樹脂粒子、熱応答性材料を含む粒子、磁性粒子、非磁性粒子が含まれる。これらの粉体粒子は、得ようとする加飾画像に応じて選択でき、例えばメタリック感のある加飾画像を得たい場合には、金属または金属酸化物を含む粉体粒子が好ましい。粉体粒子は、異なる２種類以上の材料を含んでもよい。粉体粒子の形状は、球形でもよいし、非球形でもよい。粉体Ｐは、合成品でもよいし市販品でもよい。粉体Ｐは、異なる２種類以上の粉体粒子の混合品でもよい。なお、粉体Ｐは、トナーではない。

また、粉体粒子は、被覆されていてもよい。例えば、金属粒子は、当該金属とは異なる金属、金属酸化物または樹脂で被覆されていてもよいし、樹脂またはガラスなどの表面を金属、金属酸化物で被覆されていてもよい。また、金属粒子は、金属酸化物粒子でもよく、当該金属酸化物とは異なる金属酸化物、金属または樹脂で被覆されたものでもよい。また、金属粒子は、金属または金属酸化物を板状に延展させて粉砕したものやそれを種々の材料で被覆したもの、フィルムやガラスに金属または金属酸化物を蒸着または湿式コーティングしたものでもよい。メタリック画像を作製するときは、粉体粒子は、０．２～１００質量％の金属または金属酸化物を含むことが好ましい。

粉体Ｐの形状は、樹脂製画像Ｒの表面に沿って配向させる観点からは、真球ではない形状を有する粉体（非球形粉体）、例えば、扁平形状の粒子が好ましい。ここで、「扁平形状の粒子」とは、粉体Ｐの粒子における最大長さを長径、当該長径に直交する方向における最大長さを短径、長径に直交する方向の最少長さを厚みとするときに、厚みに対する短径の比率が３以上である形状の粒子を意味する。

粉体粒子の厚みは、配向した粉体の付着による加飾効果を十分に発現させる観点から、０．２～１０μｍが好ましく、０．２～５．０μｍがより好ましい。粉体Ｐの厚みが上記範囲であれば、樹脂製画像Ｒの表面に付着した粉体粒子を十分に配向させることができ、かつ加飾画像をこすった際の粉体Ｐの剥離を抑制できる。粉体粒子の厚みが小さすぎると、重なった粉体Ｐを回収することが難しい。また、粉体粒子の厚みが小さすぎると、樹脂製画像Ｒの表面に付着した粉体Ｐの長径方向および短径方向を含む粉体Ｐの平面方向が樹脂製画像Ｐの表面方向に実質的に沿う非球形粉末の良好な配向状態が十分に形成されないことがある。さらに、画像形成装置１００の内部に粉体Ｐが破壊され、粉体Ｐの大きさが変化する場合もある。逆に、粉体粒子の厚みが大きすぎる場合、樹脂製画像をこすった時に粉体が取れることがある。

また、粉体粒子の長径および短径の長さは、いずれも、１～５０μｍが好ましく、１５～５０μｍがより好ましい。粉体粒子の長径および短径の長さが上記範囲であれば、粉体の取扱い性が良好であり、かつ画像の解像度を十分に低下させて階調性の高い加飾画像を得ることができる。

市販されている粉体Ｐの例には、メタシャイン（日本板硝子株式会社、「メタシャイン」は同社の登録商標）、サンシャインベビー クロムパウダー、オーロラパウダー、パールパウダー（いずれも株式会社ＧＧコーポレーション）、ＩＣＥＧＥＬ ミラーメタルパウダー（株式会社ＴＡＴ）、ピカエース ＭＣシャインダスト、エフェクトＣ（株式会社クラチ、「ピカエース」は同社の登録商標）、ＰＲＥＧＥＬ マジックパウダー、ミラーシリーズ（有限会社プリアンファ、「ＰＲＥＧＥＬ」は同社の登録商標）、Ｂｏｎｎａｉｌシャインパウダー（株式会社ケイズプランイング、「ＢＯＮ ＮＡＩＬ」は同社の登録商標）、エルジーｎｅｏ（尾池工業株式会社、「エルジーｎｅｏ」は同社の登録商標）が含まれる。また、粉体Ｐの例には、ＡｃｃｕｒｉｏＰｒｅｓ Ｃ２０６０（コニカミノルタジャパン株式会社）が含まれる。

熱応答性材料は、熱による刺激をきっかけに膨張、収縮、変形などの形状の変化、顕色、消色、変色などの色の変化を起こす材料である。熱応答性材料を含む粒子の例には、熱膨張性マイクロカプセル、感温カプセルが含まれる。熱膨張性マイクロカプセルの例には、マツモトマイクロスフェアー（松本油脂製薬株式会社）、クレハマイクロスフェアー（株式会社クレハ）が含まれ、感温カプセルの例には、感温染料カプセル（株式会社日本カプセルプロダクツ）が含まれる。

本実施の形態では、粉体Ｐとして、金属粒子の集合体を用いる。具体的には、粉体Ｐは、金属層の表面に樹脂層がコーティングされた絶縁性の粉体であるエルジーｎｅｏである。

なお、本実施の形態において、記録媒体Ｍは、その表面（主面）に樹脂製画像Ｒを形成できれば、特に限定されない。記録媒体Ｍの例には、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙およびコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、プラスチックフィルム、樹脂製フィルム、布が含まれる。また、記録媒体Ｍの形状および色も特に限定されず、形成すべき加飾画像に応じて適宜選択できる。コート紙の例には、ＰＯＤグロスコート紙である。

搬送部１１０は、樹脂製画像Ｒが表面に形成された記録媒体Ｍを粉体付与部１４０に対して搬送するための装置である。搬送部１１０は、例えばベルトコンベアである。

軟化部１２０は、樹脂製画像Ｒを軟化させる。本実施の形態では、軟化部１２０は、樹脂製画像Ｒが形成された記録媒体Ｍをオーブンで予備加熱して、樹脂製画像Ｒを構成する樹脂を軟化（溶融）させることで樹脂製画像Ｒを軟化させる。なお、軟化部１２０は、ホットプレートや温風送風機などの非接触式の方法により樹脂製画像Ｒを予備加熱してもよいし、ヒートローラーなどの接触式の方法により樹脂製画像Ｒを予備加熱してもよい。また、樹脂製画像Ｒがより高い温度であるときは、軟化部１２０は、加飾に適した温度にまで樹脂製画像Ｒを冷却してもよいし、薬剤などの付与により樹脂製画像Ｒを軟化させてもよい。

粉体供給部１３０は、粉体付与部１４０の粉体保持面１４２に粉体Ｐを供給する。粉体供給部１３０は、粉体Ｐを貯蔵する貯蔵容器１３２と、貯蔵容器１３２内に収容された搬送部材１３４とを有する。

貯蔵容器１３２は、円筒状の粉体付与部１４０の粉体保持面１４２の軸方向に沿って配置された開口部を有する。

搬送部材１３４は、回転する円柱形状のブラシ、スポンジ、ソリッドローラであり、貯蔵容器１３２内に貯蔵された粉体Ｐを貯蔵容器１３２の開口部にまで搬送し、粉体付与部１４０の粉体保持面１４２に供給する。搬送部材１３４および粉体付与部１４０は、回転軸に垂直な断面において、同じ方向に回転してもよいし、異なる方向（逆方向）に回転してもよい。本実施の形態では、搬送部材１３４および粉体付与部１４０は、回転軸に垂直な断面において、同じ方向に回転している。例えば、搬送部材１３４は、外径が３０ｍｍのニトリルゴムローラーである。搬送部材１３４は、静電気力、磁力などの粘着力によって粉体Ｐを付着させる。

粉体付与部１４０は、駆動モーターによって円筒状の軸（回転軸）を中心として、記録媒体Ｍの搬送方向（矢印）に沿った方向に回転する円筒状の部材である。円筒状の側周表面は、粘着性を有する粉体保持面１４２である。粉体付与部１４０は、粘着性を有する粉体保持面１４２に粉体Ｐを粘着によって保持し、ニップ部ＮＰに粉体Ｐを搬送する。本実施の形態では、粉体付与部１４０の軸（芯金）は、アルミニウム製であり、直径が１００ｍｍ、実効的な軸方向長さが１００ｍｍ、厚みが５ｍｍである。また、芯金の外側には、２００～３００μｍ程度の厚みを有するシリコーンゴム（昭和電線ケーブルシステム株式会社）を使用した。

粉体付与部１４０は、記録媒体Ｍの搬送経路上における軟化部１２０の下流側、かつ記録媒体Ｍに対して樹脂製画像Ｒが形成された主面側に配置されている。なお、軟化部１２０が加熱によって樹脂製画像Ｒを軟化させるときは、樹脂製画像Ｒからの熱が粉体付与部１４０にも伝わるため、粉体保持面１４２を構成する材料は、耐熱性を有することが好ましく、このような観点からは、上述したゴム材料のうち、シリコーンゴムが好ましい。

なお、粉体付与部１４０は、例えば、貯蔵容器１３２内に貯蔵された粉体Ｐを、粉体付与部１４０の粉体保持面１４２に直接接触させる構成でもよい。この場合、搬送部材１３４は、不要となる。

加熱部１５０は、粉体付与部１４０を加熱する。具体的には、加熱部１５０は、粉体付与部１４０の表面を均一に加熱する。加熱部１５０の構成は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。加熱部１５０は、接触方式でもよいし、非接触方式でもよい。本実施の形態では、加熱部１５０は、粉体付与部１４０の回転軸に配置されたハロゲンヒーターである。加熱部１５０の数も特に限定されない。加熱部１５０の数は、１つでもよいし、複数でもよい。本実施の形態では、加熱部１５０の数は、１つである。本実施の形態では、加熱部１５０は、ハロゲンランプヒーター（ウシオ電機株式会社）である。

対向部材１６０は、粉体付与部１４０と対向して配置され、粉体付与部１４０とともに樹脂製画像Ｒを挟持して、粉体付与部１４０の表面に保持された粉体Ｐを樹脂製画像Ｒの表面に付与するこのとき、樹脂製画像Ｒは、軟化部１２０によって軟化されて接着性を発現しているため、ニップ部ＮＰを通過するときの押圧によって、粉体Ｐが付与される。対向部材１６０の軸（芯金）は、アルミニウム製であり、直径が１００ｍｍ、実効的な軸方向長さが１００ｍｍ、厚みが５ｍｍである。また、芯金の外側には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）コートを施した２ｍｍ程度の厚みを有するシリコーンゴム（昭和電線ケーブルシステム株式会社）を使用した。

余剰粉体回収部１７０は、ニップ部ＮＰにおいて粉体付与部１４０から記録媒体Ｍまたは搬送部１１０に付与された粉体Ｐであって、樹脂製画像Ｒに付与されなかった余剰の粉体Ｐを回収する。余剰粉体回収部１７０は、搬送部１１０による記録媒体Ｍの搬送方向におけるニップ部ＮＰの下流側、かつ記録媒体Ｍに樹脂製画像Ｒが形成された表面（主面）側に配置される。余剰粉体回収部１７０は、例えばエアー吸引によって粉体Ｐを吸引する構成であるが、これに限定されない。

粉体除去部１８０は、ニップ部ＮＰにおいて粉体付与部１４０から樹脂製画像Ｒ、記録媒体Ｍまたは搬送部１１０に付与されず、粉体付与部１４０の粉体保持面１４２に残存した粉体Ｐを除去する。粉体除去部１８０は、粉体付与部１４０の回転方向に対してニップ部ＮＰの下流側、かつ粉体供給部１３０の上流側に、粉体付与部１４０に沿って配置されている。

本実施の形態において、粉体除去部１８０は、粉体保持面１４２を摺擦する位置に配置された除去部材１８２と、除去部材１８２の摺擦によって粉体保持面１４２から除去された粉体Ｐを受け止めて貯蔵する受止容器１８４と、受止容器１８４に貯蔵された粉体Ｐを回収する除去粉体回収部１８６とを有する。

除去部材１８２は、直毛ブラシ、ループブラシなどのブラシや、回転するスポンジなどとすることができる。除去部材１８２は、位置調整部（不図示）により、粉体保持面１４２に近づく方向および離れる方向に位置調整可能に構成され、除去部材１８２の位置を調整することにより、粉体保持面１４２への除去部材１８２の押し込み量を変化させ、除去部材１８２による粉体保持面１４２の摺擦力の大きさ（除去条件）を変化させることができる。例えば、除去部材１８２の軸に偏芯カム（不図示）を当接させれば、当該偏芯カムの位置を変更することで、粉体保持面１４２への除去部材１８２の押し込み量を変化させることができる。

受止容器１８４は、円筒状の粉体付与部１４０の粉体保持面１４２の軸方向に沿って配置された開口部を有する容器であり、除去部材１８２の鉛直方向下方側を被覆して、除去部材１８２の摺擦により粉体保持面１４２から除去された粉体Ｐを一時的に貯蔵する。

除去粉体回収部１８６は、例えば余剰粉体回収部１７０と同様にエアー吸引によって粉体Ｐを吸引する構成であればよい。除去粉体回収部１８６の構成は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。

また、粉体除去部１８０は、除去部材１８２に付着した粉体Ｐを回収する回収部（不図示）を有してもよい。除去部材１８２に付着した粉体Ｐを回収することにより、繰り返し使用による除去部材１８２の除去効率の低下を抑制したり、除去部材１８２に付着した粉体Ｐの粉体付与部１４０への再付着を抑制したりすることができる。回収部は、エアー吸引によって除去部材１８２に付着した粉体Ｐを回収してもよいし、ローラーやブレード状の部材を除去部材１８２に当接させて、除去部材１８２から粉体Ｐを擦り取ってもよい。

検出部１９０は、粉体付与部１４０の表面における粉体Ｐによる被覆率を検出する。検出部１９０の配置は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。検出部１９０は、粉体供給部１３０の搬送部材１３４および粉体付与部１４０の間に形成されたロールニップ部から粉体付与部１４０および対向部材１６０の間に形成されたニップ部ＮＰまでの間に配置されていてもよいし、粉体付与部１４０および対向部材１６０の間に形成されたニップ部ＮＰから粉体供給部１３０の搬送部材１３４および粉体付与部１４０の間に形成されたロールニップ部までの間に配置されていてもよい。前者の場合、検出部１９０は、粉体Ｐが樹脂製画像Ｍに付与される前に電磁波量を測定し、後者の場合、検出部１９０は、粉体Ｐが樹脂製画像Ｍに付与された後に電磁波量を測定する。本実施の形態では、検出部１９０は、上記ロールニップ部からニップ部ＮＰまでの間に配置されており、粉体Ｐが樹脂製画像Ｍに付与される前に電磁波量を測定する。

検出部１９０の数は、１つでもよいし、複数でもよい。本実施の形態では、１つの粉体付与部１４０に対して、１つの検出部１９０が配置されている。なお、１つの粉体付与部１４０に対して、複数の検出部１９０が配置されている場合、複数の検出部１９０は、粉体付与部１４０の回転軸に沿う方向、または粉体付与部１４０の回転する方向に沿って配置されている。これにより、複数の検出部１９０により、被覆率の空間分布を検出できる。また、１つの粉体付与部１４０に対して、１つの検出部１９０が配置されている場合であっても、当該検出部１９０が粉体付与部１４０の回転軸に沿う方向、または粉体付与部４０が回転する方向に沿って移動可能に構成されており、回転軸に沿う方向または回転する方向に沿って移動することで被覆率の空間分布を検出できる。

検出部１９０の構成は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。検出部１９０は、例えば、赤外線量計、放射温度計である。被覆率の算出方法については、この後説明する。

（検出部による被覆率の算出方法）
図２Ａ、Ｂは、被覆率の算出方法を説明するための図である。図２Ａは、粉体付与部１４０および検出部１９０の位置関係を説明するための図である。図２Ｂは、被覆率および放射温度の関係を示すグラフである。図２Ｂの横軸は、被覆率（％）を示しており、縦軸は、放射温度（℃）を示している。図２Ｂの黒丸シンボルは、加熱部１５０の設定温度が１８０℃の場合の結果を示しており、白丸シンボルは、加熱部１５０の設定温度が１６０℃の場合の結果を示しており、黒四角シンボルは、加熱部１５０の設定温度が１４０℃の場合の結果を示しており、白四角シンボルは、加熱部１５０の設定温度が１２０℃の場合の結果を示している。また、各設定温度における直線は、最小二乗法による近似直線を示している。

図２Ａに示されるように、本実施の形態では、１つの粉体付与部１４０に対して、２つの検出部１９０が被覆領域に対向するように配置されている。ここでは、検出部１９０として、デジタル放射温度センサー（ＦＴ－Ｈ２０；株式会社キーエンス）を使用した。粉体付与部１４０の弾性層（表面層）は、２００～３００μｍ程度の厚みを有するシリコーンゴム（昭和電線ケーブルシステム株式会社）を使用した。粉体付与部１４０の芯金は、アルミニウム製、直径が１００ｍｍ、実効的な軸方向長さが１００ｍｍ、厚みが５ｍｍである。粉体Ｐは、エルジーｎｅｏ♯３２５（堀金箔粉株式会社）を使用した。粉体Ｐの長径、短径の長さは、１～５０μｍである。粉体付与部１４０の表面層の温度は、粉末Ｐが被覆していない領域を別の放射温度センサーで測定した。加熱部１５０は、粉体付与部１４０の内部に設けたハロゲンランプヒーター（ウシオ電機株式会社）を使用した。被覆率は、粉末同士が折り重なっておらず、かつ斜めにランダムな付着した状態にない供給状態のサンプルをデジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ６０００；株式会社キーエンス）で測定した。

検出部１９０による被覆率の算出方法は、あらかじめ各設定温度において、検出部１９０による測定温度と、被覆率との関係を求めておく。すなわち、各設定温度における検量線を求めておく。そして、実際の加熱部１５０の設定温度における粉体付与部１４０の温度から被覆率を求める。図２Ｂに示される例では、加熱部１５０の設定温度が１８０℃であり、検出部１９０による実際の粉体付与部１４０の温度が約１３０℃の場合、粉体付与部１４０の粉体Ｐによる被覆率は約５０％とわかる。また、加熱部１５０の設定温度が１２０℃であり、検出部１９０による実際の粉体付与部１４０の温度が約９０℃の場合、粉体付与部１４０の粉体Ｐによる被覆率は約４３％とわかる。このように、実際に検出部１９０で測定した粉体付与部１４０の温度から被覆率を求めることができる。なお、検出部１９０は、赤外線量計でも、放射温度計でも同じ結果が得られる。また、同じシステム内の被覆率の相対評価であれば、検量線なく温度のみの測定で評価できる。

加熱部１５０の設定温度を一定にして粉体付与部および粉体Ｐが存在する領域の赤外線量を検知すれば被覆率変化を相対評価でき、粉体付与部１４０の粉体Ｐが被覆していない領域を別の放射温度センサーで測定することで被覆率の絶対評価もできる。

また、粉体付与部１４０の表面において粉体Ｐに被覆されていない非被覆領域からの電磁波量に対する、粉体付与部１４０の表面において粉体Ｐに被覆されている被覆領域からの電磁波量の割合を被覆率として検出できる。このときの電磁波量は、粉体付与部１４０から放射した電磁波量でもよいし、粉体付与部１４０を透過した電磁波量でもよい。

また、粉体付与部１４０および粉体Ｐが存在する領域の赤外線量を検知する放射温度センサーを複数配置することで、中心軸に双方向、粉体付与部１４０の回転方向の被覆率を空間分布として出力すれば、ムラを検知することも可能である。これに限らず放射温度センサーを軸方向や周方向にスキャンすることでも、軸方向や周方向の被覆率の空間分布およびを検出できる。

（被覆率の感度）
次に、加熱部１５０の設定温度と、被覆率の感度との関係について調べた。ここで、「被覆率の感度」とは、粉体付与部１４０の温度変化量に対する、被覆率の変化量の大きさを意味する。図３は、被覆率の感度を説明するためのグラフである。図３の横軸は、加熱部１５０の設定温度を示しており、縦軸は、被覆率の感度（図２Ｂに示した近似直線の傾き）を示している。

図３に示されるように、加熱部１５０の設定温度が高いほど被覆率の感度が高くなることがわかる。加熱部１５０の設定温度は、作成される加飾画像の画像品質の観点から、９０～１３０℃程度が好ましいことがわかる。ただし、加熱部１５０の好ましい設定温度は、粉体付与部１４０のローラー径、表面層の材料により変化するため、使用する粉体付与部１４０の仕様毎に求めることが好ましい。

（効果）
本発明によれば、粉体付与部１４０および粉体Ｐから放射される電磁波量に基づいて、被覆率を求めるため、適切に粉体Ｐによる粉体付与部１４０の被覆率を求めることができる。

［変形例］
次に、本実施の形態の変形例に係る画像形成装置２００について説明する。本実施の形態の変形例に係る画像形成装置２００は、検出部１９０の配置のみが異なる。そこで、実施の形態１と同じ構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

図４は、本実施の形態の変形例に係る画像形成装置２００の構成を示す模式図である。

図４に示されるように、画像形成装置２００は、搬送部１１０と、軟化部１２０と、粉体供給部１３０と、粉体付与部１４０と、加熱部１５０と、対向部材１６０と、余剰粉体回収部１７０と、粉体除去部１８０と、検出部１９０とを有する。

本実施の形態の変形例に係る検出部１９０は、粉体付与部１４０および対向部材１６０の間に形成されたニップ部ＮＰから粉体供給部１３０の搬送部材１３４および粉体付与部１４０の間に形成されたロールニップ部までの間に配置されている。この場合、粉体Ｐを樹脂製画像に付与した後に粉体付与部１４０の表面に残留した粉体Ｐによる被覆率を求めることになる。残留した粉体Ｐによる被覆率を求めることにより、粉体付与部１４０に供給する粉体Ｐの量を適宜調整できる。

（効果）
本変形例は、実施の形態１の画像形成装置１００と同様の効果を有する。

［実施の形態２］
次に、実施の形態２に係る画像形成装置３００について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置３００は、上述した構成に加えて、樹脂製画像Ｒを形成するトナー画像形成部６０を有している。そこで、実施の形態１と同じ構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

図５は、実施の形態２に係る画像形成装置３００の構成を示す模式図である。

トナー画像形成部６０は、電子写真方式によりトナー画像を形成する公知のカラープリンタと同様の構成を有している。トナー画像形成部６０は、画像読取部と、画像形成部と、記録媒体搬送部と、給記録媒体部と、データ受付部と、制御部と、定着部２７とを有する。

画像読取部は、光源１１と、光学系１２と、撮像素子１３と、画像処理部１４とを有する。

画像読取部は、光源１１から照射された光が読取面に載置された原稿に照射され、その反射光が光学系１２のレンズおよび反射鏡を介して、読取り位置に移動した撮像素子１３に結像する。撮像素子１３は、原稿からの反射光の強度に応じて電気信号を生成する。生成された電気信号は、画像処理部１４において、アナログ信号からデジタル信号に変換された後、補正処理、フィルター処理、画像圧縮処理などが施され、画像データとして画像処理部１４のメモリに記憶される。こうして、画像読取部は、原稿の画像を読み取り、画像データを記憶する。

画像形成部は、イエロー（Ｙ）トナーからなる画像を形成する画像形成部と、マゼンタ（Ｍ）トナーからなる画像を形成する画像形成部と、シアン（Ｃ）トナーからなる画像を形成する画像形成部と、ブラック（Ｋ）トナーからなる画像を形成する画像形成部と、中間転写ベルト２６とを有する。なお、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫは、トナーの色を表している。

画像形成部は、回転体としての感光体ドラム２１、ならびにその周囲に配置された帯電部２２、光書込部２３、現像装置２４およびドラムクリーナー２５を有している。中間転写ベルト２６は、複数のローラーにより巻回され、走行可能に支持されている。

感光体ドラム２１は、ドラムモーターにより所定の速度で回転する。帯電部２２は、感光体ドラム２１の表面を所望の電位に帯電させ、光書込部２３は、画像データに基づいて、画像情報信号を感光体ドラム２１に書き込み、感光体ドラム２１に画像情報信号に基づく潜像を形成する。次いで、潜像は、現像装置２４により現像され、感光体ドラム２１上に可視画像であるトナー画像が形成される。このようにして、ＹＭＣＫの各画像形成部の感光体ドラム２１に、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの未定着のトナー画像が形成される。こうして、画像形成部は、電子写真方式の画像形成プロセスを用いてトナー画像を形成する。

ＹＭＣＫの各画像形成部により形成された各色のトナー画像は、走行する中間転写ベルト２６上に一次転写部により逐次転写される。こうして、中間転写ベルト２６上に、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各色のトナー層が重畳したカラートナー画像が形成される。

記録媒体搬送部では、記録媒体Ｍは、送り出しローラー３１およびさばきローラー３２によって給記録媒体部の給記録媒体トレイ４１、４２、４３から一枚ずつ搬送経路に送り出される。搬送経路に送り出された記録媒体Ｍは、搬送ローラー３３によって搬送経路に沿ってループローラー３４およびレジストローラー３５を経て２次転写ローラーに搬送される。そして、記録媒体Ｍ上に中間転写ベルト２６上のカラートナー画像が転写される。

カラートナー画像が転写された記録媒体Ｍに、定着部２７にて熱と圧力とが加えられることにより、記録媒体Ｍ上のカラートナー画像がカラートナー層として記録媒体Ｍに定着される。こうして、記録媒体Ｍ上に形成された樹脂層を含む樹脂製画像が作製される。記録媒体Ｍ上に形成された樹脂層を含む樹脂製画像は、排記録媒体ローラー３６を経て、第１の実施形態に関する画像形成装置１００（表面処理部）に送られる。

制御部は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムにしたがって、画像読取部、画像形成部、記録媒体搬送部、給記録媒体部、および表面処理部を制御し、演算結果などをＲＡＭに記憶する。また、制御部は、外部から受信された印刷データを解析して、ビットマップ形式の画像データを生成し、画像データに基づく画像を記録媒体Ｍ上に形成する制御を行う。上記プログラムには、表面処理部における軟化剤供給量を調整するためのプログラム、および、摺擦条件を設定するためのプログラムが含まれている。

また、制御部は、不図示の通信部を介して、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（ＷｉｄｅＡｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で、各種データの送受信を行う。制御部は、例えば、外部の装置から送信された画像データ、または、データ受付部が受け付けた、形成すべき加飾画像に関する入力されたデータを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて記録媒体Ｍに画像を形成させる。通信部は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

トナー画像形成部６０によって形成された樹脂製画像は、加飾画像形成部としての画像形成装置に搬送され加飾される。

［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、上記実施形態によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

例えば、粉体付与部１４０の周長を記録媒体Ｍの搬送方向における幅よりも長くすることで、粉体保持部１２１の単位面積あたりに残存する粉体Ｐの量を少なくして、画像メモリの発生を抑制してもよい。あるいは、粉体付与部１４０の周長を、記録媒体Ｍの搬送方向における幅と搬送される記録媒体Ｍ間の間隔との和の、整数倍とすることで、樹脂製画像のうち加飾すべき領域に対応する粉体保持面１４２のみに粉体を供給しながら加飾画像を形成するようにして、画像メモリの発生を抑制してもよい。特に非清掃モードの実行により画像メモリが発生しやすくなると見込まれるときなどは、これらの方法の併用が有効である。

また、樹脂製画像の形成は、電子写真方式によるトナー画像の形成ではなく、インクジェット法、オフセット印刷法やグラビア印刷法などによるインク画像の形成であってもよい。

（効果）
本実施の形態によれば、実施の形態１に係る画像形成装置１００と同様の効果を有する。

なお、実施の形態１および実施の形態２では、搬送部１１０を有している画像形成装置１００、２００、３００について説明したが、画像形成装置１００、２００、３００は、搬送部１１０を有してなくてもよい。この場合、記録媒体Ｍが搬送部１１０の機能を果たす。

本発明は、粉体付与部に対して適切に加飾粉体を付与でき、品質の高い加飾画像を形成できる。そのため、本発明は、加飾画像を形成する画像形成装置として好適である。

１１ 光源
１２ 光学系
１３ 撮像素子
１４ 画像処理部
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電部
２３ 光書込部
２４ 現像装置
２５ ドラムクリーナー
２６ 中間転写ベルト
２７ 定着部
３１ ローラー
３２ ローラー
３３ 搬送ローラー
３４ ループローラー
３５ レジストローラー
３６ 排記録媒体ローラー
４０ 粉体付与部
４１ 給記録媒体トレイ
４２ 給記録媒体トレイ
４３ 給記録媒体トレイ
６０ トナー画像形成部
１００、２００、３００ 画像形成装置
１１０ 搬送部
１２０ 軟化部
１２１ 粉体保持部
１３０ 粉体供給部
１３２ 貯蔵容器
１３４ 搬送部材
１４０ 粉体付与部
１４２ 粉体保持面
１５０ 加熱部
１６０ 対向部材
１７０ 余剰粉体回収部
１８０ 粉体除去部
１８２ 除去部材
１８４ 受止容器
１８６ 除去粉体回収部
１９０ 検出部

Claims (11)

1. 加飾粉体を保持し、画像パターンの表面に前記加飾粉体を付与するための粉体付与部と、
   前記粉体付与部もしくは前記粉体付与部に保持された前記加飾粉体から放射された電磁波量、または前記加飾粉体を保持する前記粉体付与部を透過した電磁波量を測定し、測定した前記電磁波量に基づいて、前記粉体付与部の表面における前記加飾粉体による被覆率を検出するための検出部と、
   前記粉体付与部と対向して配置され、前記粉体付与部とともに前記画像パターンを挟持して、前記粉体付与部の表面に保持された前記加飾粉体を前記画像パターンの表面に付与するための対向部材と、
   を有する、
   画像形成装置。
2. 前記粉体付与部を加熱するための加熱部をさらに有する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検出部は、前記粉体付与部の表面において前記加飾粉体に被覆されていない非被覆領域からの電磁波量に対する、前記粉体付与部の表面において前記加飾粉体に被覆されている被覆領域からの電磁波量の割合を被覆率として検出する、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記検出部は、前記粉体付与部に保持された前記加飾粉体が前記画像パターンに付与される前に前記電磁波量を測定する、請求項１～３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記検出部は、前記粉体付与部に保持された前記加飾粉体が前記画像パターンに付与された後に前記電磁波量を測定する、請求項１～３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. １つの前記粉体付与部に対して複数の前記検出部が配置されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記粉体付与部は、回転軸を中心に回転し、
   前記複数の検出部は、前記回転軸に沿う方向、または前記粉体付与部の回転する方向に沿って配置されており、前記被覆率の空間分布を検出する、
   請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記粉体付与部は、回転軸を中心に回転し、
   前記検出部は、前記回転軸に沿う方向、または前記粉体付与部が回転する方向に沿って移動可能に構成されており、前記回転軸に沿う方向または前記回転する方向に沿って移動して被覆率の空間分布を検出する、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記電磁波は、赤外線であり、
   前記検出部は、前記加飾粉体の面積よりも大きい検出範囲からの前記赤外線量を検出する、
   請求項１～８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記検出部は、赤外線量計である、請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記検出部は、放射温度計である、請求項９に記載の画像形成装置。