JP7527883B2 - Image forming device - Google Patents
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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。 The present invention relates to an image forming device that forms an image on a sheet.
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。 Conventionally, when creating documents such as pay slips that require confidentiality and therefore need to be sealed, preprinted paper with adhesive applied to it was prepared in advance, variable data was printed on the preprinted paper, and then the paper was sealed as a post-processing step. This method took time to create the preprinted paper, which required the application of adhesive, and was inefficient when only a small number of documents were required.
特許文献1では、電子写真プロセスを用いて画像形成用トナーに加えて接着用トナー(粉末接着剤)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。接着用トナーは画像形成用トナーよりも低い温度で溶融するよう設計されており、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、接着用トナー像が形成されている面が対向するようにシートを折り畳み、最後に接着用トナーを介してシートの接着面同士を密着させた状態で加熱することでシートを接着する。この方式は1台の画像形成装置で印刷工程及び接着工程が完結しているため、必要数量の少ない用途でも効率が良い。また、接着剤の加熱溶融により接着を行う方式は、強い圧力を必要としないため、装置の小型化や静音化に有利である。
しかしながら、上記文献のように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、折り曲げられた状態の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、シートの内側の面に塗布されている粉末接着剤が加熱される。従って、粉末接着剤の温度上昇は、粉末接着剤が加熱部材と直接接触している場合に比べて緩やかなものとなる。一方、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、シートが加熱部材に接している時間には限りがある。そこで、粉末接着剤を軟化させるために接着工程の加熱温度を非常に高く設定することが考えられるが、この方法では十分な接着強度が得られない場合があった。 However, when the printing process and the bonding process are performed in one image forming apparatus as in the above document, the following problems may occur. In the bonding process, the outer surface of the folded sheet comes into contact with a heating member such as a heating roller or a heating film and is heated, and the heat is transmitted inside the sheet to heat the powder adhesive applied to the inner surface of the sheet. Therefore, the temperature rise of the powder adhesive is slower than when the powder adhesive is in direct contact with the heating member. On the other hand, since the sheet is heated while being transported at a preset transport speed, the time that the sheet is in contact with the heating member is limited. Therefore, it is possible to set the heating temperature in the bonding process very high in order to soften the powder adhesive, but there are cases where sufficient adhesive strength cannot be obtained with this method.
そこで、本発明は、粉末接着剤を用いて接着した成果物を出力する際に十分な接着強度を得ることを目的とする。 Therefore, the present invention aims to obtain sufficient adhesive strength when printing a finished product bonded using a powder adhesive.
本発明の一態様に係る画像形成装置は、印刷用トナーを用いてシートにトナー像を形成し、かつ、粉末接着剤をシートに塗布する画像形成手段と、前記画像形成手段によってシートに形成された前記トナー像及びシートに塗布された前記粉末接着剤を加熱して、前記トナー像をシートに定着させる定着手段と、前記定着手段を通過したシートを、前記粉末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、前記折り手段により折り畳まれたシートを加熱して、前記粉末接着剤により折り畳まれたシートの内面同士を接着する接着手段と、を備えた画像形成装置であって、前記定着手段によって加熱される時の前記粉末接着剤の最高到達温度をTmax1[℃]、前記接着手段によって加熱される時の前記粉末接着剤の最高到達温度をTmax2[℃]とすると、Tmax1は、前記粉末接着剤の融点より高く、Tmax2は、前記粉末接着剤の融点より低く、かつ、前記粉末接着剤のガラス転移温度以上であり、Tmax1>Tmax2である、ことを特徴とする。 An image forming apparatus according to one aspect of the present invention includes image forming means for forming a toner image on a sheet using a printing toner and applying a powder adhesive to the sheet, fixing means for heating the toner image formed on the sheet by the image forming means and the powder adhesive applied to the sheet to fix the toner image to the sheet, folding means for folding the sheet that has passed through the fixing means with the surface on which the powder adhesive has been applied facing inward, and bonding means for heating the sheet folded by the folding means to bond the inner surfaces of the folded sheet with the powder adhesive, wherein the image forming apparatus includes image forming means for forming a toner image on a sheet using a printing toner and applying a powder adhesive to the sheet, and a fixing means for fixing the toner image to the sheet by heating the sheet folded by the folding means .
本発明の他の一態様に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体に形成された静電潜像に粉末接着剤を供給する現像部と、前記感光体から粉末接着剤をシートへ転写する転写部と、を有する画像形成手段と、シートに転写された粉末接着剤層を加熱して、粉末接着剤をシートに定着させる定着手段と、前記定着手段を通過したシートを、粉末接着剤が転写された面を内側にして折り畳む折り手段と、前記折り手段により折り畳まれたシートを加熱して、前記粉末接着剤により折り畳まれたシートの内面同士を接着する接着手段と、を備えた画像形成装置であって、前記定着手段によって加熱される時の前記粉末接着剤の最高到達温度をTmax1[℃]、前記接着手段によって加熱される時の前記粉末接着剤の最高到達温度をTmax2[℃]とすると、Tmax1は、前記粉末接着剤の融点より高く、Tmax2は、前記粉末接着剤の融点より低く、かつ、前記粉末接着剤のガラス転移温度以上であり、Tmax1>Tmax2である、ことを特徴とする。 An image forming apparatus according to another aspect of the present invention is an image forming apparatus comprising: an image forming means having a photosensitive member, a developing unit which supplies powder adhesive to an electrostatic latent image formed on the photosensitive member, and a transfer unit which transfers the powder adhesive from the photosensitive member to a sheet; a fixing unit which heats the powder adhesive layer transferred to the sheet to fix the powder adhesive to the sheet; a folding unit which folds the sheet which has passed through the fixing unit with the surface to which the powder adhesive has been transferred facing inward; and an adhesive unit which heats the sheet folded by the folding unit to adhere the inner surfaces of the folded sheet to each other with the powder adhesive, wherein the maximum temperature reached by the powder adhesive when heated by the fixing unit is Tmax1 [°C] and the maximum temperature reached by the powder adhesive when heated by the adhesive unit is Tmax2 [°C], Tmax1 is higher than the melting point of the powder adhesive, Tmax2 is lower than the melting point of the powder adhesive and equal to or higher than the glass transition temperature of the powder adhesive, and Tmax1>Tmax2 .
本発明によれば、粉末接着剤を用いて接着した成果物を出力する際に十分な接着強度を得ることができる。 According to the present invention, sufficient adhesive strength can be obtained when printing a product bonded using a powder adhesive.
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。 An exemplary embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings.
(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、実施例1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。
(Overall device configuration)
First, the overall configuration of the image forming apparatus will be described with reference to Figures 1, 2, and 6. Figure 1 is a schematic diagram showing a cross-sectional configuration of an
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。
Figure 6 is a perspective view showing the exterior of the
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、定着手段としての第1定着器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、第1定着器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。
First, the internal structure of the device
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。
The
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。
The
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。
Each
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)である粉末接着剤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は粉末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末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。
Of the four powder containers, the three
本実施例では、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。
In this embodiment, when printing black images such as text, they are expressed using process black, which is a combination of yellow (Ty), magenta (Tm), and cyan (Tc) toners. However, for example, a fifth process cartridge using black printing toner may be added to
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例の露光手段である。
The
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。
The
第1定着器6は、二次転写ローラ5の上方に配置されている。図9は第1定着器6の詳細図である。第1定着器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及び加圧ローラ6bは、シートPを挟持して回転する回転体対(第1回転体対)として機能する。定着フィルム6aは、ポリイミド、ポリアミド、PEEK等の耐熱樹脂、又はステンレス等の金属からなる厚さ30~70μmの基層を有する。定着フィルム6aは、基層上に、シリコーンゴム等からなる厚さ0.1~1mmの弾性層と、PFA、PTFE等のフッ素樹脂からなる厚さ5~30μmの離型層を設けたものである。定着フィルム表面の表面粗さ(Rz値)は、十分滑らかになるよう6μm以下とした。ここで示した表面粗さ(Rz値)は、表面粗さ測定器SE-3400((株)小阪研究所製)を用いて測定した値を用いた。定着フィルム6aの表層は溶融したトナー及び粉末接着剤と接する面となり、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の表面の形状にならって均される。
The
加圧ローラ6bは、鉄やアルミニウム等からなる芯金6b1と、シリコーンゴム等からなる厚さ2~4mmの弾性層6b2と、最表面に設けられたPFA、PTFE等のフッ素樹脂からなる離型層と、を有する。
The
加熱手段(第1加熱手段)としてのヒータ6a1は、アルミナ等からなるセラミックスを主成分とする薄板状の基板6a11に、通電により発熱するAg/Pd(銀パラジウム)等の発熱抵抗体6a12と絶縁保護層(本実施例ではガラス層)6a13を有する。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に通じている。ヒータ6a1は、発熱抵抗体6a12に給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の検知温度が所定の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制御することで、ヒータ6a1は一定温度に保たれる。
The heater 6a1 as the heating means (first heating means) has a heating resistor 6a12 such as Ag/Pd (silver palladium) that generates heat when electricity is applied, and an insulating protective layer (glass layer in this embodiment) 6a13 on a thin plate-shaped substrate 6a11 mainly composed of ceramics such as alumina. A temperature detection element 6a2 such as a thermistor is in contact with the substrate 6a11 and is connected to a CPU 6a3 as a control unit mounted on the
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に近付く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10~30kgf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、ニップ部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、シート搬送方向の幅が5~11mmの定着ニップ6Nが形成される。
The heater 6a1 is held by a holding member 6a5 made of a heat-resistant resin such as LCP (liquid crystal polymer). The holding member 6a5 also has a guide function for guiding the rotation of the fixing
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方向に回転する。そして加圧ローラ6bが回転することによって定着フィルム6aが従動して回転する。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のトナー像及び粉末接着剤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、定着フィルムとヒータ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。
The
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。本実施例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、第1定着器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。
The
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。
The device
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、本実施例の装置本体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。
In addition, the conveying path passing through the conveying
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。
1 (when viewed in the main scanning direction during image formation), it is preferable that the horizontal occupancy of the main body portion of the
(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(第2の定着手段)としての第2定着器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。
(Post-processing unit)
2, the
本実施例における第2定着器32の構成は、図10に示すように第1の定着器6と同一の構成とする。筒状の加熱フィルム(エンドレスベルト)32bと加圧ローラ32aを有し、折り器31によって折り畳まれたシートPを、加熱フィルム32bと加圧ローラ32aのニップ部である接着ニップ32N(第2定着ニップ)で挟持搬送する。加熱フィルム32b及び加圧ローラ32aは、シートPを挟持して回転する回転体対(第2回転体対)として機能する。加熱フィルム32bの内面側には第1定着器6と同じように加熱手段としてのヒータ32b1と温度検知素子32b2とが設けられている。加熱フィルム32bが矢印r2方向に回転する加圧ローラ32aに従動回転することで、接着ニップ32NにシートPが挟持されて搬送される。その過程でシートPが加熱及び加圧されることで、シートPに塗布されている粉末接着剤Tnが再び軟化し、シートPは折り畳まれた状態で接着される。
The
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。
The
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。
The
(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。
(Process cartridge)
As described above, each of the
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。
The
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。
The developing unit DT is provided with a developing
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上に粉末接着剤(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上に残留した粉末接着剤(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上に供給された粉末接着剤(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。
The developing unit DT is also provided with a developer supply roller (hereinafter simply referred to as "
粉体収容部104nには、粉体として粉末接着剤(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。
The
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。
Here, the photoconductor unit CC and the development unit DT can be separately configured as a photoconductor unit cartridge and a development unit cartridge, respectively, and can be configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus. Also, it is possible to configure a powder cartridge that has only the powder storage section 104 and the
(印刷用トナー)
本実施例の印刷用トナー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。
(Printing toner)
As the printing toners Tm, Tc, and Ty of this embodiment, conventionally known printing toners can be used. Among them, printing toners using a thermoplastic resin as a binder resin are preferred. The thermoplastic resin is not particularly limited, and those used in conventional printing toners such as polyester resin, vinyl resin, acrylic resin, and styrene-acrylic resin can be used. A plurality of these resins may be contained. Among them, printing toners using styrene-acrylic resin are more preferred. In addition, the printing toner (printing developer) may contain a colorant, a magnetic material, a charge control agent, a wax, and an external additive.
(粉末接着剤)
また、本実施例の粉末接着剤Tnとしては、熱可塑性樹脂を含有する粉末接着剤を用いることができる。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、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン-アクリル酸共重合樹脂などの公知の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂を複数含有しても良い。
(powder adhesive)
In addition, as the powder adhesive Tn of this embodiment, a powder adhesive containing a thermoplastic resin can be used. The thermoplastic resin is not particularly limited, and examples thereof include known thermoplastic resins such as polyester resin, vinyl resin, acrylic resin, styrene-acrylic resin, polyethylene, polypropylene, polyolefin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, and ethylene-acrylic acid copolymer resin. A plurality of these resins may be contained.
また、粉末接着剤Tnは、さらにワックスを含有することが好ましい。ワックスとしては、アルコールと酸とのエステル類であるエステルワックス、パラフィンワックスなどの炭化水素系ワックスなど、公知のワックスを用いることができる。 The powder adhesive Tn preferably further contains a wax. The wax may be any known wax, such as an ester wax, which is an ester of an alcohol and an acid, or a hydrocarbon wax, such as paraffin wax.
また、粉末接着剤Tnは、着色剤を含んでいても良い。この着色剤としては、ブラック用着色剤、イエロー用着色剤、マゼンタ用着色剤、及びシアン用着色剤など公知の着色剤が使用可能である。粉末接着剤中の着色剤の含有量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましい。さらに、粉末接着剤Tnは、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。 The powder adhesive Tn may also contain a colorant. Known colorants such as black colorants, yellow colorants, magenta colorants, and cyan colorants can be used as the colorant. The content of the colorant in the powder adhesive is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or less. Furthermore, the powder adhesive Tn may contain a magnetic material, a charge control agent, a wax, and an external additive.
電子写真方式を利用してシートPに粉末接着剤による接着部を形成するためには、粉末接着剤Tnの重量平均粒子径は、5.0μm以上30μm以下であることが好ましく、6.0μm以上20μm以下であることがより好ましい。なお、接着性を満たすものであれば、粉末接着剤Tnとして印刷用トナーを用いても構わない。 In order to form an adhesive portion on a sheet P using a powder adhesive by electrophotography, the weight average particle diameter of the powder adhesive Tn is preferably 5.0 μm or more and 30 μm or less, and more preferably 6.0 μm or more and 20 μm or less. Note that printing toner may be used as the powder adhesive Tn as long as it satisfies the adhesive properties.
(粉末接着剤の製造例)
以下、粉末接着剤Tnの製造方法を例示する。まず、下記の材料を用意した。
・スチレン 75.0部
・n-ブチルアクリレート 25.0部
・ポリエステル樹脂 4.0部
(重量平均分子量(Mw)20000、ガラス転移温度(Tg)75℃、酸価8.2mgKOH/gのポリエステル樹脂)
・エチレングリコールジステアレート 14.0部
(エチレングリコールとステアリン酸をエステル化させたエステルワックス)
・炭化水素ワックス(HNP-9、日本精蝋製) 2.0部
・ジビニルベンゼン 0.5部
(Example of powder adhesive manufacturing)
A method for producing the powder adhesive Tn will be exemplified below. First, the following materials were prepared.
Styrene 75.0 parts n-Butyl acrylate 25.0 parts Polyester resin 4.0 parts (Polyester resin having a weight average molecular weight (Mw) of 20,000, a glass transition temperature (Tg) of 75° C., and an acid value of 8.2 mgKOH/g)
Ethylene glycol distearate 14.0 parts (ester wax obtained by esterifying ethylene glycol and stearic acid)
Hydrocarbon wax (HNP-9, manufactured by Nippon Seiro) 2.0 parts Divinylbenzene 0.5 parts
上記材料を混合した混合物を60℃に保温し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、500rpmで撹拌し、均一に溶解し、重合性単量体組成物を調製した。 The mixture of the above materials was kept at 60°C and stirred at 500 rpm using a T.K. Homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) to dissolve uniformly, preparing a polymerizable monomer composition.
一方、高速撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を備えた容器中に0.10mol/L-Na3PO4水溶液850.0部及び10%塩酸8.0部を添加し、回転数を15000rpmに調整し、70℃に加温した。ここに、1.0mol/L-CaCl2水溶液127.5部を添加し、リン酸カルシウム化合物を含む水系媒体を調製した。 Meanwhile, 850.0 parts of 0.10 mol/L-Na 3 PO 4 aqueous solution and 8.0 parts of 10% hydrochloric acid were added to a vessel equipped with a high-speed stirring device Clearmix (manufactured by M Technique Co., Ltd.), the rotation speed was adjusted to 15,000 rpm, and the mixture was heated to 70° C. 127.5 parts of 1.0 mol/L-CaCl 2 aqueous solution was added thereto to prepare an aqueous medium containing a calcium phosphate compound.
水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入後、重合開始剤であるT-ブチルパーオキシピバレート7.0部を添加し、15000回転/分の回転数を維持しつつ10分間造粒した。その後、高速撹拌機からプロペラ撹拌翼に撹拌機を変え、還流しながら70℃で5時間反応させた後、液温85℃とし、さらに2時間反応させた。 After adding the above polymerizable monomer composition to the aqueous medium, 7.0 parts of the polymerization initiator t-butyl peroxypivalate was added, and the mixture was granulated for 10 minutes while maintaining a rotation speed of 15,000 rpm. The high-speed agitator was then replaced with a propeller agitator, and the mixture was reacted at 70°C for 5 hours while refluxing, after which the liquid temperature was increased to 85°C and the mixture was reacted for an additional 2 hours.
重合反応終了後、得られたスラリーを冷却し、さらに、スラリーに塩酸を加えpHを1.4にし、1時間撹拌することでリン酸カルシウム塩を溶解させた。その後、スラリーの3倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級して粉末接着剤粒子を得た。 After the polymerization reaction was completed, the resulting slurry was cooled, and hydrochloric acid was added to the slurry to adjust the pH to 1.4 and the slurry was stirred for 1 hour to dissolve the calcium phosphate salt. The slurry was then washed with three times the amount of water, filtered, dried, and classified to obtain powder adhesive particles.
その後、粉末接着剤粒子100.0部に対して、外添剤として、ジメチルシリコーンオイル(20質量%)を用いて疎水化処理されたシリカ微粒子(1次粒子の個数平均粒径:10nm、BET比表面積:170m2/g)2.0部を加えた。そして、シリカ微粒子を加えた粉末接着剤粒子を、三井ヘンシェルミキサ(三井三池化工機株式会社製)を用い、3000rpmで15分間混合して粉末接着剤を得た。得られた粉末接着剤の重量平均粒子径は6.8μmであった。 Then, 2.0 parts of silica fine particles (number average particle size of primary particles: 10 nm, BET specific surface area: 170 m2 /g) that had been hydrophobized using dimethyl silicone oil (20% by mass) were added as an external additive to 100.0 parts of the powder adhesive particles. The powder adhesive particles to which the silica fine particles had been added were mixed at 3000 rpm for 15 minutes using a Mitsui Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Chemical Engineering Co., Ltd.) to obtain a powder adhesive. The weight average particle size of the obtained powder adhesive was 6.8 μm.
(ガラス転移温度(Tg)の測定方法)
粉末接着剤Tn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。
(Method of measuring glass transition temperature (Tg))
The glass transition temperature (Tg) of the powder adhesive Tn can be measured using a differential scanning calorimeter "Q1000" (manufactured by TA Instruments). The melting points of indium and zinc are used for temperature correction of the detector of the device, and the heat of fusion of indium is used for heat correction.
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。得られた粉末接着剤Tnのガラス転移温度(Tg)は52℃であった。 Specifically, 1 mg of sample is weighed out and placed in an aluminum pan, with an empty aluminum pan used as a reference. Using the modulation measurement mode, measurements are taken in the range of 0°C to 100°C with a heating rate of 1°C/min and temperature modulation conditions of ±0.6°C/60 seconds. Since the specific heat change is obtained during the heating process, the glass transition temperature (Tg) is determined as the intersection of the line midway between the baselines before and after the specific heat change and the differential thermal curve. The glass transition temperature (Tg) of the obtained powder adhesive Tn was 52°C.
(印刷用トナーの製造例)
次に、印刷用トナーTy,Tm,Tcの製造方法を例示する。まず、下記の材料を用意した。
・スチレン 60.0部
・着色剤 6.5部
(C.I.PigmenT Blue 15:3、大日精化社製)
(Example of the production of printing toner)
Next, a method for producing the printing toners Ty, Tm, and Tc will be exemplified. First, the following materials were prepared.
Styrene 60.0 parts Colorant 6.5 parts (C.I. Pigment T Blue 15:3, Dainichi Seika Chemicals Co., Ltd.)
上記材料をアトライタ(三井三池化工機株式会社製)に投入し、さらに直径1.7mmのジルコニア粒子を用いて、220rpmで5時間分散させて、顔料分散液を得た。 The above materials were placed in an attritor (manufactured by Mitsui Miike Chemical Engineering Co., Ltd.) and further dispersed using zirconia particles with a diameter of 1.7 mm at 220 rpm for 5 hours to obtain a pigment dispersion.
さらに、次の材料を用意した。
・スチレン 15.0部
・n-ブチルアクリレート 25.0部
・ポリエステル樹脂 4.0部
(重量平均分子量(Mw)20000、ガラス転移温度(Tg)75℃、酸価8.2mgKOH/gのポリエステル樹脂)
・ベヘン酸ベヘニル 12.0部
(ベヘン酸とベヘニルアルコールをエステル化させたエステルワックス)
・ジビニルベンゼン 0.5部
In addition, the following materials were prepared:
Styrene 15.0 parts n-Butyl acrylate 25.0 parts Polyester resin 4.0 parts (Polyester resin having a weight average molecular weight (Mw) of 20,000, a glass transition temperature (Tg) of 75° C., and an acid value of 8.2 mgKOH/g)
Behenyl behenate 12.0 parts (ester wax obtained by esterifying behenic acid and behenyl alcohol)
Divinylbenzene 0.5 parts
上記材料を混合し、顔料分散液に加えた。得られた混合物を60℃に保温し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、500rpmで撹拌し、均一に溶解、分散し、重合性単量体組成物を調製した。 The above materials were mixed and added to the pigment dispersion. The resulting mixture was kept at 60°C and stirred at 500 rpm using a T.K. Homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) to dissolve and disperse uniformly, preparing a polymerizable monomer composition.
一方、高速撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を備えた容器中に0.10mol/L-Na3PO4水溶液850.0部及び10%塩酸8.0部を添加し、回転数を15000rpmに調整し、70℃に加温した。ここに、1.0mol/L-CaCl2水溶液127.5部を添加し、リン酸カルシウム化合物を含む水系媒体を調製した。 Meanwhile, 850.0 parts of 0.10 mol/L-Na 3 PO 4 aqueous solution and 8.0 parts of 10% hydrochloric acid were added to a vessel equipped with a high-speed stirring device Clearmix (manufactured by M Technique Co., Ltd.), the rotation speed was adjusted to 15,000 rpm, and the mixture was heated to 70° C. 127.5 parts of 1.0 mol/L-CaCl 2 aqueous solution was added thereto to prepare an aqueous medium containing a calcium phosphate compound.
水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入後、重合開始剤であるT-ブチルパーオキシピバレート7.0部を添加し、15000回転/分の回転数を維持しつつ10分間造粒した。その後、高速撹拌機からプロペラ撹拌翼に撹拌機を変え、還流しながら70℃で5時間反応させた後、液温85℃とし、さらに2時間反応させた。 After adding the above polymerizable monomer composition to the aqueous medium, 7.0 parts of the polymerization initiator t-butyl peroxypivalate was added, and the mixture was granulated for 10 minutes while maintaining a rotation speed of 15,000 rpm. The high-speed agitator was then replaced with a propeller agitator, and the mixture was reacted at 70°C for 5 hours while refluxing, after which the liquid temperature was increased to 85°C and the mixture was reacted for an additional 2 hours.
重合反応終了後、得られたスラリーを冷却し、さらに、スラリーに塩酸を加えpHを1.4にし、1時間撹拌することでリン酸カルシウム塩を溶解させた。その後、スラリーの3倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級してトナー粒子を得た。 After the polymerization reaction was completed, the resulting slurry was cooled, and hydrochloric acid was added to the slurry to adjust the pH to 1.4. The slurry was then stirred for one hour to dissolve the calcium phosphate salt. The slurry was then washed with three times the amount of water, filtered, dried, and classified to obtain toner particles.
その後、トナー粒子100.0部に対して、外添剤として、ジメチルシリコーンオイル(20質量%)を用いて疎水化処理されたシリカ微粒子(1次粒子の個数平均粒径:10nm、BET比表面積:170m2/g)2.0部を加えた。そして、シリカ微粒子を加えたトナー粒子を、三井ヘンシェルミキサ(三井三池化工機株式会社製)を用い、3000rpmで15分間混合してトナーを得た。得られた印刷用トナーの重量平均粒子径は、6.5μmであった。 Then, 2.0 parts of silica fine particles (number average particle diameter of primary particles: 10 nm, BET specific surface area: 170 m2 /g) that had been hydrophobized using dimethyl silicone oil (20% by mass) were added as an external additive to 100.0 parts of the toner particles. The toner particles to which the silica fine particles had been added were mixed at 3000 rpm for 15 minutes using a Mitsui Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Chemical Engineering Co., Ltd.) to obtain a toner. The weight average particle diameter of the obtained printing toner was 6.5 μm.
(重量平均粒子径の測定方法)
印刷用トナーTy,Tm,Tc及び粉末接着剤Tnの重量平均粒子径は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター MulTisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター MulTisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。なお、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
(Method of measuring weight average particle size)
The weight average particle diameter of the printing toners Ty, Tm, Tc and the powder adhesive Tn is calculated as follows. The measurement device is a precision particle size distribution measurement device using the pore electrical resistance method with a 100 μm aperture tube, "
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解させて濃度が1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。 The electrolyte solution used for the measurements is one in which special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water to give a concentration of 1% by mass, for example "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter).
なお、測定、解析を行う前に、以下のように専用ソフトの設定を行う。専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。 Before performing measurements and analysis, the dedicated software is set as follows. On the "Change Standard Measurement Method (SOM)" screen of the dedicated software, the total count number in the control mode is set to 50,000 particles, the number of measurements is set to 1, and the Kd value is set to the value obtained using "Standard particle 10.0 μm" (manufactured by Beckman Coulter). The threshold and noise level are automatically set by pressing the "Threshold/Noise Level Measurement Button". In addition, the current is set to 1600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and "Flush aperture tube after measurement" is checked. On the "Pulse to particle size conversion setting" screen of the dedicated software, the bin interval is set to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bin, and the particle size range to 2 μm to 60 μm.
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)MulTisizer 3専用のガラス製250mL丸底ビーカーに電解水溶液200mLを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100mL平底ビーカーに電解水溶液30mLを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、及び有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を0.3mL加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「UlTrasonic Dispersion SysTem TeTora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に3.3Lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを2mL添加する。
(4)上記(2)のビーカーを前述超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調製する。
(5)上記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー又は粉末接着剤を、10mgになるよう少量ずつ電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となるように適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前述(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナー又は粉末接着剤を分散させた前述(5)の電解水溶液を滴下し、測定濃度が5%となるように調製する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒子径を算出する。
The specific measurement method is as follows.
(1) Pour 200 mL of the electrolyte solution into a 250 mL round-bottom glass beaker made exclusively for the
(2) 30 mL of the aqueous electrolyte solution is placed in a 100 mL flat-bottom glass beaker, and 0.3 mL of a dilution of "Contaminon N" (a 10% aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments with a pH of 7, consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) diluted 3 times by mass with ion-exchanged water is added thereto as a dispersant.
(3) Prepare an ultrasonic disperser "UlTransonic Dispersion SysTem TeTora150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) that has two built-in oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz and a phase shift of 180 degrees and an electrical output of 120 W. Place 3.3 L of ion-exchanged water in the water tank of the ultrasonic disperser, and add 2 mL of Contaminon N to this water tank.
(4) The beaker (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser described above, and the ultrasonic disperser is operated. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid surface of the electrolyte solution in the beaker is maximized.
(5) While the electrolyte solution in the beaker in (4) is being irradiated with ultrasonic waves, the toner or powder adhesive is added to the electrolyte solution in small amounts of 10 mg at a time and dispersed. The ultrasonic dispersion process is then continued for another 60 seconds. During the ultrasonic dispersion process, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted to be 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) Using a pipette, the electrolyte solution (5) in which the toner or powder adhesive is dispersed is dropped into the round-bottom beaker (1) placed in the sample stand to adjust the measurement concentration to 5%. Measurements are then continued until the number of particles measured reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed using dedicated software provided with the device to calculate the weight average particle diameter.
(画像形成時の動作)
次に、本実施例の画像形成装置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。
(Image formation operation)
Next, the image forming operation performed by the
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。
When data of an image to be printed and a command to execute printing are input to the
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。
In parallel with the feeding of the sheet P, the
なお、粉末接着剤Tnによって現像されることで感光ドラム101上に形成される粉末接着剤層は、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末接着剤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末接着剤Tnの層も「トナー像」の1つとして考えてもよい。
The powder adhesive layer formed on the
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。
The
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、粉末接着剤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、粉末接着剤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。
As shown in FIG. 1,
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、さらにその上に粉末接着剤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、粉末接着剤Tnの層が最表面となる。
The toner image carried by the
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及び粉末接着剤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。
Then, the sheet P carrying the unfixed toner image is sandwiched and transported through the fixing nip 6N together with the fixing
片面印刷・両面印刷に依らず、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。
Regardless of whether single-sided or double-sided printing is being performed, the sheet P discharged from the
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、第1定着器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、第1定着器6を通過したシートPが排出ユニット34、折り器31及び第2定着器32を介して第2排出トレイ35に排出される経路である。
The first path R1 shown in FIG. 3 is a path along which the sheet P that has passed through the
第2経路R2における第1定着器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。
Between the
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(本実施例では中間パス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。
The
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。
The distance M (FIG. 1) from the
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。
The folding process by the
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。
As the sheet P is pulled in by the pair of guide rollers (31c, 31d), the leading edge q slides against the
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。
When the sheet P is further pulled in by the guide roller pair (31c, 31d) from the state shown in FIG. 5(c), it starts to bend at the middle part r as shown in FIG. 5(d). Eventually, as shown in FIG. 5(e), the middle part r comes into contact with the
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。
Here, the depth N of the
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、本実施例の折り器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、本実施例の折り器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。
The
折り器31で折り畳まれたシートPは、第2定着器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(粉末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上の粉末接着剤Tnが加熱されて再び軟化した状態で加圧されることで、粉末接着剤Tnを介してシートPの内側の面同士が結合(接着)する。
The sheet P folded by the
第2定着器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。
As shown in FIG. 4, the sheet P that has been subjected to the adhesive process by the
図7(a)は、粉末接着剤Tnの塗布パターンの例を表し、図7(b)は完全接着の成果物(画像形成装置1の出力物)である接着印刷物の例である紙袋54を表している。この場合、画像形成ユニット1eは、シートPが折り畳まれたときに折り目53bを含めた三辺が結合されるように、コ字状の領域53aに粉末接着剤Tnを塗布する。そして、領域53aに塗布された粉末接着剤Tnの層が互いに向かい合うようにシートPが折り畳まれた後に接着処理が行われることで、一辺が開口部となった図7(b)の紙袋54が形成される。
Figure 7(a) shows an example of a powder adhesive Tn application pattern, and Figure 7(b) shows a
上記のように本実施例の画像形成装置1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。なお、シートPに対する粉末接着剤Tnの塗布パターンによって、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。例えば文書を封入するための封筒や、給与明細書のように後で剥がすことを前提にした半接着の成果物を作成可能である。また、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。また、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例の画像形成装置1を使用すてもよい。
As described above, the
(第1加熱処理と第2加熱処理の条件)
ここで、第1定着器6によってシートPが加熱される定着工程(第1定着工程、1回目の加熱工程)と、第2定着器32によってシートPが加熱される接着工程(第2定着工程、2回目の加熱工程)の条件設定について説明する。
(Conditions of the first heat treatment and the second heat treatment)
Here, we will explain the condition settings for the fixing process (first fixing process, first heating process) in which the sheet P is heated by the
図7(b)に示す紙袋54のように完全接着の成果物を出力する場合、紙袋としての用途を満たすためには、粉末接着剤による接着部に原紙であるシートPの引き裂き強度以上の強度が得られていれば十分である。即ち、紙袋54において互いに接着されているシート面同士を引き剥がす方向に外力を加えた時にシート面同士が剥離せず、紙であるシートPの強度が先に限界を迎えて破れるような接着強度(機械的強度)が接着部にあればよい。この接着強度は、通常の印刷用トナーを通常印刷における定着処理によってシートPに定着させたときに得られる強度よりも一般的に高い。
When outputting a fully bonded product such as the
まず、定着工程及び接着工程の加熱効率の違いについて説明する。定着工程では、図9に示すように加熱部材である定着フィルム6aがシートP上の粉末接着剤Tnの層に直接接触して熱を供給するため、粉末接着剤Tnは高効率で加熱される。一方、接着工程では、図10に示すように粉末接着剤Tnの層が内側となるようにシートPが折り畳まれた状態で、加熱部材である加熱フィルム32bがシートPの外側の面に接触して熱を供給する。つまり、加熱フィルム32bからシートPを介して伝わる熱によって粉末接着剤Tnの層が加熱されるため、粉末接着剤Tnの加熱効率が定着工程に比べて低くなる。
First, the difference in heating efficiency between the fixing process and the bonding process will be explained. In the fixing process, as shown in FIG. 9, the fixing
そのため、仮に定着工程と接着工程において粉末接着剤Tnを全く同じ最高温度に到達させることを想定すると、接着工程では定着工程よりも多くの熱量をシートPに供給する必要がある。言い換えると、短時間により多くの熱量がシートPに供給されるように、加熱フィルム32bの温調温度を高く設定する必要があると考えられる。
Therefore, if it is assumed that the powder adhesive Tn reaches exactly the same maximum temperature in the fixing process and the bonding process, it is necessary to supply a larger amount of heat to the sheet P in the bonding process than in the fixing process. In other words, it is considered necessary to set the temperature control temperature of the
特に、生産性の高い(シート搬送速度の速い)画像形成装置の場合、シートPは短い時間で接着ニップ32Nを通過してしまう。このような場合に定着工程と接着工程において粉末接着剤Tnを全く同じ最高温度に到達させることを想定すると、接着工程の供給熱量は定着工程の供給熱量よりも遥かに(例えば2倍~数倍程度に)大きくしなければならないことが想定される。つまり、短時間により多くの熱がシートPに伝わるように、加熱フィルム32bの温調温度を非常に高く設定する必要が想定される。
In particular, in the case of an image forming apparatus with high productivity (fast sheet transport speed), the sheet P passes through the adhesion nip 32N in a short time. In such a case, if it is assumed that the powder adhesive Tn reaches exactly the same maximum temperature in the fixing process and the adhesion process, it is assumed that the amount of heat supplied to the adhesion process must be much greater (for example, about two to several times) than the amount of heat supplied to the fixing process. In other words, it is assumed that the temperature control temperature of the
しかしながら、加熱フィルム32bの温調温度を高く設定すると、後述するように接着工程においてホットオフセットが生じる可能性がある。また、加熱フィルム32bの温調温度が高いことは、消費電力の増加や画像形成装置1の発熱等の不都合を伴う場合がある。
However, if the controlled temperature of the
そこで、本実施例では、接着処理時にシートに供給する熱量を最小限に抑えつつ、粉末接着剤によって強固な接着を得るための定着工程と接着工程の条件を提案する。以下、定着工程においてシートPの単位面積当たりに供給する熱量を「定着工程の供給熱量Q1」と表し、接着工程においてシートPの単位面積当たりに供給する熱量を「接着工程の供給熱量Q2」と表す。言い換えると、Q1は、シートPが接着ニップ32Nに到達してから定着ニップ6Nを抜けるまでの間に、定着フィルム6aからシートPの単位面積当たりに供給されるジュール熱である。Q2は、シートPが接着ニップ32Nに到達してから接着ニップ32Nを抜けるまでの間に、加熱フィルム32bからシートPの単位面積(折り畳まれた状態のシートの外面の単位面積)当たりに供給されるジュール熱である。
In this embodiment, therefore, the conditions of the fixing and bonding processes are proposed to obtain strong bonding with the powder adhesive while minimizing the amount of heat supplied to the sheet during the bonding process. Hereinafter, the amount of heat supplied per unit area of the sheet P in the fixing process is referred to as "amount of heat supplied in the fixing process Q1," and the amount of heat supplied per unit area of the sheet P in the bonding process is referred to as "amount of heat supplied in the bonding process Q2." In other words, Q1 is the Joule heat supplied per unit area of the sheet P from the fixing
本実施例では、定着工程の供給熱量を必要最小限な量に比べて多めにし、接着工程の供給熱量を必要最小限にする。
(a)具体的な条件として、好ましくは、接着工程の供給熱量Q2と定着工程の供給熱量Q1との比が1.0~2.2の間(1.0≦Q2/Q1≦2.2)である。
(b)より好ましくは、接着工程の供給熱量Q2と定着工程の供給熱量Q1との比が1.3~1.9の間(1.3≦Q2/Q1≦1.9)である。
In this embodiment, the amount of heat supplied in the fixing step is set to be greater than the minimum necessary amount, and the amount of heat supplied in the bonding step is set to the minimum necessary amount.
(a) As a specific condition, preferably, the ratio of the amount of heat Q2 supplied in the adhesion step to the amount of heat Q1 supplied in the fixing step is between 1.0 and 2.2 (1.0≦Q2/Q1≦2.2).
(b) More preferably, the ratio of the amount of heat Q2 supplied in the adhesion step to the amount of heat Q1 supplied in the fixing step is between 1.3 and 1.9 (1.3≦Q2/Q1≦1.9).
定着工程における粉末接着剤Tnの最高到達温度(Tmax1)は、粉末接着剤Tnの融点を超え溶融粘度が液体に近付くような温度域に設定する。一方、接着工程における粉末接着剤の最高到達温度(Tmax2)は、粉末接着剤Tnの融点より低いガラス転移温度Tg(軟化点)の付近に設定する。このような熱量配分を採ることにより、後で詳しく説明するように接着工程の供給熱量が最小限であるにも関わらず強固な接着力を得ることができる。以下計算方法の詳細を説明する。 The maximum temperature (Tmax1) of the powder adhesive Tn in the fixing process is set to a temperature range that exceeds the melting point of the powder adhesive Tn and where the melt viscosity approaches that of a liquid. On the other hand, the maximum temperature (Tmax2) of the powder adhesive in the bonding process is set to near the glass transition temperature Tg (softening point) that is lower than the melting point of the powder adhesive Tn. By adopting such a heat distribution, it is possible to obtain a strong adhesive strength even though the amount of heat supplied in the bonding process is minimized, as will be explained in detail later. The calculation method is explained in detail below.
本実施例において、第1定着器6及び第2定着器32のシート搬送速度は同じ値とし、具体的には210mm/secとしている。以下、A4サイズ(幅210mm×長さ(搬送方向長さ)297mm)の紙からなるシートPを用いて、接着印刷によってシートPを2つ折りにした成果物を出力する場合を考える。この場合、シートPの面積は62370mm2であり、シートPが第1定着器6の定着ニップ6Nを通過するのに要する時間は約1.41secである。接着工程においてはシートPが2つ折りされて半分のサイズ(幅210mm×長さ148.5mm)になっており、面積は31185mm2、シートPが第2定着器32の接着ニップ32Nを通過するのに要する時間は約0.71secである(表1)。
In this embodiment, the sheet conveying speed of the
上記条件における定着工程と接着工程の温調温度条件と電力について、下の表2にまとめる。電力の測定は、第1定着器6又は第2定着器32のヒータ6a1,32b1と直列に電力計(横河計測株式会社製、ディジタルパワーメータWTn310)を繋ぎ、通紙中の消費電力の平均値を読み取ることで測定した。接着性評価結果の「○」は、成果物の接着面を引き剥がす方向に外力を加えられた時に、接着面が剥離せず、紙であるシートPの強度が先に限界を迎えて破れてしまう状態であったことを表す。
The temperature control conditions and power for the fixing process and adhesion process under the above conditions are summarized in Table 2 below. Power was measured by connecting a power meter (Digital Power Meter WTn310, manufactured by Yokogawa Measurement Corporation) in series with the heater 6a1, 32b1 of the
粉末接着剤Tnの最高到達温度Tmax1、Tmax2は次のようにして測定した。まず、温度検知部の熱容量が小さい熱電対(例えば、安立計器(株)製K型熱電対線 径50μm以下)を用意した。定着工程における粉末接着剤Tnの最高到達温度Tmax1を測定する際は、この熱電対をシートPの表面に貼り付けた状態でシートPに定着ニップ6Nを通過させて記録を行った。また、接着工程における粉末接着剤Tnの最高到達温度Tmax2を測定する際は、定着工程後、折り器31により折り畳まれる前のシートPに熱電対を貼り付け、熱電対を内側に挟んで折り畳んだ状態のシートPに接着ニップ32Nを通過させて記録を行った。そして、熱電対から出力される電位差信号を日置電機(株)製メモリハイコーダーで測定し、温度の時間変化の中から最高到達温度を特定し、Tmax1、Tmax2とした。
The maximum temperatures Tmax1 and Tmax2 of the powder adhesive Tn were measured as follows. First, a thermocouple with a small heat capacity of the temperature detection part (for example, a K-type thermocouple wire with a diameter of 50 μm or less, manufactured by Anritsu Keiki Co., Ltd.) was prepared. When measuring the maximum temperature Tmax1 of the powder adhesive Tn in the fixing process, the thermocouple was attached to the surface of the sheet P, and the sheet P was passed through the fixing nip 6N and recorded. When measuring the maximum temperature Tmax2 of the powder adhesive Tn in the bonding process, a thermocouple was attached to the sheet P before it was folded by the
定着工程の温調温度(ヒータ6a1の目標温度)は170℃、通紙中の消費電力は平均415Wであった。シートPが定着ニップ6Nを通過するのに要する時間は1.41secであるので、投入熱量は415[W]×約1.41[sec]=586.9[J]と計算できる。シート面積が62370mm2であるので、単位面積当たりに加えられた熱量(Q1)は586.9÷62370=約0.009[J/mm2]となる。この条件における粉末接着剤Tnの最高到達温度Tmax1は120℃であった。 The temperature control temperature (target temperature of heater 6a1) in the fixing process was 170°C, and the average power consumption during paper passage was 415 W. The time required for sheet P to pass through fixing nip 6N was 1.41 sec, so the input heat amount can be calculated as 415 [W] x approximately 1.41 [sec] = 586.9 [J]. Since the sheet area was 62370 mm2 , the heat amount (Q1) applied per unit area was 586.9 ÷ 62370 = approximately 0.009 [J/ mm2 ]. Under these conditions, the maximum temperature Tmax1 of powder adhesive Tn was 120°C.
接着工程の温調温度(ヒータ32b1の目標温度)は220℃、通紙中の消費電力は平均617Wであった。シートPが接着ニップ32Nを通過するのに要する時間は0.71secであるので、投入熱量は617[W]×約0.71[sec]=436.3[J]と計算できる。シート面積が31185mm2であるので、単位面積当たりに加えられた熱量(Q2)は436.3÷31185=約0.014[J/mm2]となる。この条件における粉末接着剤Tnの最高到達温度Tmax2は80℃であった。 The controlled temperature in the bonding process (the target temperature of the heater 32b1) was 220°C, and the average power consumption during paper passage was 617 W. The time required for the sheet P to pass through the bonding nip 32N was 0.71 sec, so the input heat amount can be calculated as 617 [W] x approximately 0.71 [sec] = 436.3 [J]. The sheet area was 31185 mm2 , so the heat amount (Q2) applied per unit area was 436.3 ÷ 31185 = approximately 0.014 [J/ mm2 ]. Under these conditions, the maximum temperature Tmax2 of the powder adhesive Tn was 80°C.
結果を表2にまとめる。粉末接着剤Tnの最高到達温度Tmax1,Tmax2はTmax1>Tmax2の関係にあることが好ましい。さらに、後述する理由によりTmax2はガラス転移温度Tg(本実施例では52℃)よりも高くなるように設定することが好ましい。 The results are summarized in Table 2. It is preferable that the maximum temperatures Tmax1 and Tmax2 of the powder adhesive Tn have a relationship of Tmax1 > Tmax2. Furthermore, for reasons described below, it is preferable to set Tmax2 higher than the glass transition temperature Tg (52°C in this embodiment).
以下、本実施例の定着工程及び接着工程によって形成される接着部の状態を説明する。まず、理想的な接着とは、平滑な面と面とが密着して被接着体同士が分子間力の及ぶ範囲にまで十分近接し、分子レベルで直接的な結合力を作ることである。この際、被接着体が良く似た分子構造であると、より強い結合力が得られる。一般に、金属等で同種の固体の表面を磨き上げて密着させれば非常に強い接着力を得られることが知られている。 The state of the adhesive joint formed by the fixing and adhesion processes of this embodiment will be described below. First, ideal adhesion is when smooth surfaces come into close contact with each other, the objects to be adhered are close enough to each other that intermolecular forces can reach them, and a direct bond is created at the molecular level. In this case, stronger bonding strength can be obtained if the objects to be adhered have similar molecular structures. It is generally known that very strong bonding strength can be obtained by polishing the surfaces of similar solids with metal or the like and then adhering them together.
図11(A)は、シートPとして用いる紙の表面付近を拡大した断面図である。紙は、セルロース繊維が絡み合うことによって軽くて強い媒体となっているため、顕微鏡で観察するとセルロース繊維に起因する数μm~数十μmの高さの凹凸P1を無数に有している。従って、紙の表面は、一般的には被接着体としてはあまり好条件ではない。 Figure 11 (A) is an enlarged cross-sectional view of the surface of the paper used as sheet P. Paper is a light and strong medium due to the entanglement of cellulose fibers, and when observed under a microscope, it has countless irregularities P1 with heights of several μm to several tens of μm caused by the cellulose fibers. Therefore, the surface of paper is generally not in a very favorable condition for use as an adherend.
ところで、そのような紙においても実用的な接着強度を達成している手段として液体のりがある。図11(B)に示すように、液体のりGLは、セルロースに対して良好な濡れ性を持ち、対向した紙の表面同士の凹凸P1による隙間を満たすことができる。この状態で水分を飛ばして液体のりGLを乾燥固化させると、セルロースと液体のりGLの固化物との間で分子間力が作用すると共に、固化物を介した全体的な機械的結合(アンカー効果)を得ることによって強固な接着を実現している。 By the way, liquid glue is a means that achieves practical adhesive strength even with such papers. As shown in Figure 11 (B), liquid glue GL has good wettability with cellulose and can fill the gaps caused by the unevenness P1 between the opposing paper surfaces. When the water is evaporated in this state and the liquid glue GL is dried and solidified, intermolecular forces act between the cellulose and the solidified liquid glue GL, and an overall mechanical bond (anchor effect) is obtained via the solidified material, resulting in strong adhesion.
上述した通り、本実施例では、粉末接着剤TnによってシートPの接着を行う。そこで、以下に説明する過程を経ることによって、液体のりGLによる強固な接着に近い接着強度が得られる。 As described above, in this embodiment, the sheet P is bonded using the powder adhesive Tn. Therefore, by going through the process described below, an adhesive strength close to that achieved by the liquid glue GL can be obtained.
(定着工程)
まず、図12(A)に示すようにシートPとして用いる紙の上に画像形成ユニット1eが粉末接着剤Tnを転写し、所定のパターンで粉末接着剤Tnを塗布する。続いて、図12(B)に示すように、第1定着器6の定着ニップ6Nでは、定着フィルム6aを介してヒータ6a1の熱が粉末接着剤Tnに与えられる。その結果、粉末接着剤Tnの温度が後述する接着工程時の最高到達温度(Tmax2)以上の温度(Tmax1)である120℃に上昇する。これにより、粉末接着剤Tnは溶融して液状になり、紙の凹凸に入り込んだ(紙の表面を濡らした)接着剤Tn1の層が形成される。この定着工程における最高到達温度Tmax1は、粉末接着剤Tnのガラス転移温度(Tg)より40度以上高いと好適であり、さらに好ましくはTgより50度以上高い温度である。
(Fixing process)
First, as shown in FIG. 12A, the
その後、定着ニップ6Nを通過すると、接着剤Tn1は図12(C)に示すように紙の間の凹凸を埋めた状態で固化し、セルロースと接着剤のTn1が十分な接触面積を持つことによって分子間力(ファンデルワールス力)が作用する。同時に、接着剤Tn1が紙の繊維と絡み合うことで、接着剤Tn1と紙との間に機械的な結合力も生じる(アンカー効果)。さらに、接着剤Tn1の表面は、定着フィルム6aに均されることで、定着フィルム6aの表面(本実施例では、フッ素樹脂からなる離型層の表面)と同程度の表面粗さまで滑らかになっている。
After that, when it passes through the fixing nip 6N, the adhesive Tn1 solidifies while filling the unevenness between the paper as shown in FIG. 12(C), and the cellulose and adhesive Tn1 have a sufficient contact area, which allows intermolecular forces (van der Waals forces) to act. At the same time, the adhesive Tn1 becomes entangled with the paper fibers, which creates a mechanical bonding force between the adhesive Tn1 and the paper (anchor effect). Furthermore, the surface of the adhesive Tn1 is smoothed by being leveled by the fixing
定着工程において粉末接着剤Tnに与えられる熱量が十分でない場合、接着剤Tn1が十分に紙の凹凸に入り込まず(濡れが足りず)、また、接着剤Tn1の表面が十分に滑らかにならない。一方、定着工程において粉末接着剤Tnに与えられる熱量が多すぎる場合、溶融した粉末接着剤Tnの粘度が下がりすぎて紙の内部まで浸透してしまい、紙の表面に留まる接着剤の量が不足して接着剤Tn1の表面が滑らかにならない。 If the amount of heat applied to the powder adhesive Tn in the fixing process is insufficient, the adhesive Tn1 will not penetrate the unevenness of the paper sufficiently (will not be sufficiently wetted), and the surface of the adhesive Tn1 will not be sufficiently smooth. On the other hand, if too much heat is applied to the powder adhesive Tn in the fixing process, the viscosity of the molten powder adhesive Tn will drop too much and it will penetrate into the inside of the paper, resulting in an insufficient amount of adhesive remaining on the surface of the paper and an insufficient surface of the adhesive Tn1.
このように、通常の画像定着よりやや高めの電力を供給することによって溶融した粉末接着剤の粘度を適度に下げて、滑らかな表面性を得ることができる。 In this way, by supplying a power slightly higher than that required for normal image fixing, the viscosity of the molten powder adhesive can be appropriately reduced, resulting in a smooth surface.
(接着工程)
図13(A)に示すように、第2定着器32に到達する時点で、シートPは接着剤Tn2を塗布された面(画像面)が互いに向かい合うように折り畳まれている。この時点では、接着剤Tn2の表面は滑らかではあるものの、接着剤Tn2の表面同士は密着しておらず、隙間が残されているために接着状態にはなっていない。
(Bonding process)
13A, the sheets P are folded so that the surfaces (image surfaces) coated with the adhesive Tn2 face each other when they reach the
この状態から、第2定着器32の接着ニップ32NにおいてシートPは加圧及び加熱され、接着剤Tn2の温度は例えば80℃まで上昇する。この接着工程における最高到達温度Tmax2は、粉末接着剤Tnのガラス転移温度(Tg)より10度以上高いと好適であり、さらに好ましくはTgより20度以上高い温度である。ただし、接着工程における最高到達温度Tmax2は、定着工程における最高到達温度Tmax1より低いものとする。
From this state, the sheet P is pressurized and heated in the
接着ニップ32Nにおいて加熱されることにより、図13(B)に示すように軟化した接着剤Tn3同士が密着した状態となる。この状態は、同種の被接着体同士が十分近接して分子レベルで直接的な結合力を作るので、接着剤Tn3を介して図中上下のシートPが強固に接着された状態となる。
By being heated in the
(比較例)
比較実験結果として、定着工程の供給熱量Q1を変化させて(つまり、第1定着器6のヒータ6a1に供給する電力を変化させて)、得られた接着印刷物の接着性を評価した結果を表3に示す。接着性評価方法としては、紙袋の接着面に対して手で引き剥がす方向に力を加える。その際、全く接着していなかったものを×、接着はされていたものの接着面が剥がれてしまうものを△、接着面が剥がれずに先に紙が破れてしまったものを〇とした。比較例3、4では良好な結果が得られたが、比較例2,5は接着しているものの、紙が破れる前に接着面が剥がれてしまった(△)。比較例1、6は接着していなかった(×)。
Comparative Example
As comparative experimental results, the adhesiveness of the adhesive prints obtained by varying the heat supply Q1 in the fixing process (i.e., varying the power supplied to the heater 6a1 of the first fixing unit 6) is evaluated, and the results are shown in Table 3. The adhesiveness was evaluated by applying a force to the adhesive surface of the paper bag in a direction to peel it off by hand. In this case, those that were not adhered at all were marked with an X, those that were adhered but the adhesive surface peeled off were marked with a △, and those in which the adhesive surface did not peel off and the paper was torn first were marked with an O. Good results were obtained in Comparative Examples 3 and 4, but in Comparative Examples 2 and 5, although the adhesive surface was adhered, it peeled off before the paper was torn (△). Comparative Examples 1 and 6 were not adhered (X).
接着工程の供給熱量Q2と定着工程の供給熱量Q1との比Q2/Q1が1.0より低い比較例1の場合について説明する。この場合、図14(A)に示すように、定着工程の供給熱量Q1が多すぎることで、接着剤Tn4が過度に溶融しセルロース繊維の中まで浸透してしまい、第1定着器6を通過した後の状態で、接着剤Tn4の表面には紙自体の表面の凹凸が現れている。この状態で接着工程を行っても、図14(B)に示すように接着剤Tn5の接触箇所が少ないため十分な接着強度が得られない。
The following describes the case of Comparative Example 1, in which the ratio Q2/Q1 of the amount of heat supplied in the bonding process Q2 to the amount of heat supplied in the fixing process Q1 is lower than 1.0. In this case, as shown in FIG. 14(A), the amount of heat supplied in the fixing process Q1 is too high, so that the adhesive Tn4 melts excessively and penetrates into the cellulose fibers, and after passing through the
次に接着工程の供給熱量Q2と定着工程の供給熱量Q1との比Q2/Q1が2.2より高い比較例6の場合について説明する。この場合、図15(A)に示すように定着工程の供給熱量Q1が少なすぎることで、接着剤Tn6が溶融不足で図に示すように表面に凹凸がある状態となり、かつ、接着剤Tn6と紙との界面においても溶融不足である。この状態で接着工程を行っても、セルロースと接着剤Tn6との間に十分な接触面積がないので、分子間引力(ファンデルワールス力)が得られないのと共に、機械的結合(アンカー効果)を得られない。従って、実施例1と同じ0.0140J/mm2の供給熱量Q2で接着工程を行うと、図15(B)に示すように接着剤Tn6の表面同士が結合されたとしても、接着剤Tn6と紙との結合が弱いため、接着剤Tn6を介した紙同士の接着が不十分となる。なお、この状態からさらに接着剤Tn6を融点以上にまで加熱しても、図15(C)に示すように、接着剤Tn7が紙のセルロース繊維の中に浸透してしまい、接着強度が高まることにはならない。従って、定着工程と接着工程の供給熱量Q1,Q2のバランスが重要であることが分かる。 Next, the case of Comparative Example 6 in which the ratio Q2/Q1 of the heat supply Q2 in the adhesion process to the heat supply Q1 in the fixing process is higher than 2.2 will be described. In this case, as shown in FIG. 15(A), the heat supply Q1 in the fixing process is too small, so that the adhesive Tn6 is insufficiently melted, resulting in an uneven surface as shown in the figure, and the adhesive Tn6 is also insufficiently melted at the interface between the adhesive Tn6 and the paper. Even if the adhesion process is performed in this state, there is not enough contact area between the cellulose and the adhesive Tn6, so that intermolecular attraction (van der Waals force) is not obtained, and mechanical bonding (anchor effect) is not obtained. Therefore, if the adhesion process is performed with the heat supply Q2 of 0.0140 J/ mm2 , which is the same as in Example 1, even if the surfaces of the adhesive Tn6 are bonded to each other as shown in FIG. 15(B), the bond between the adhesive Tn6 and the paper is weak, so that the adhesion between the papers via the adhesive Tn6 is insufficient. Even if the adhesive Tn6 is heated further to above its melting point in this state, the adhesive Tn7 will penetrate into the cellulose fibers of the paper, as shown in Fig. 15C, and the adhesive strength will not increase. Therefore, it is clear that the balance between the amounts of heat Q1 and Q2 supplied in the fixing process and the adhesion process is important.
以上説明した通り、本実施例によれば、接着工程における粉末接着剤Tnの最高到達温度Tmax2が、定着工程における粉末接着剤Tnの最高到達温度Tmax1より低く設定される。これにより、接着工程における加熱温度を過度に高く設定することなく、定着工程及び接着工程のそれぞれで粉末接着剤Tnの状態を適切に変化させて、粉末接着剤Tnを介してシートPを強固に接着することができる。 As described above, according to this embodiment, the maximum temperature Tmax2 of the powder adhesive Tn in the bonding process is set lower than the maximum temperature Tmax1 of the powder adhesive Tn in the fixing process. This allows the state of the powder adhesive Tn to be appropriately changed in each of the fixing process and bonding process, without setting the heating temperature in the bonding process excessively high, and allows the sheet P to be firmly bonded via the powder adhesive Tn.
本実施例では、粉末接着剤Tnの接着強度を高めると共に、印刷用トナーで形成される画像に関する画像不良の発生を低減する方法について説明する。以下、実施例1と共通の符号を付した要素は実施例1と実質的に同一の構成及び作用を有するものとし、実施例1とは異なる部分を中心に説明する。
In this embodiment, a method for increasing the adhesive strength of the powder adhesive Tn and reducing the occurrence of image defects in images formed with printing toner is described. In the following, elements with the same reference numerals as in
画像形成装置1は、上述した通り、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、所定の塗布パターンで粉末接着剤Tnを塗布し、折り処理及び接着処理を施した状態の成果物(接着印刷物)を出力することが可能である。従って、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かつ印刷情報を付加した成果物を出力することができる。
As described above, the
図16(a)は、粉末接着剤Tnの塗布パターンの例を表し、図16(b)は接着印刷物の例である薬袋用の紙袋54を表している。紙袋54は、図16(a)に示す領域に粉末接着剤Tnが塗布され、折り目53bで2つ折りに折られた後に接着処理を受けて袋状に形成されている。また、紙袋54の表面には印刷用トナーで画像53cが記録されている。このような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53cを形成し、第2面の画像形成動作として所定の塗布パターンで粉末接着剤Tnを塗布すればよい。
Figure 16(a) shows an example of a coating pattern of powder adhesive Tn, and Figure 16(b) shows a
この際、接着工程の温度や電力の条件によっては、図16(c)に示すように、ホットオフセットと呼ばれる画像不良53dが生じる場合がある。ホットオフセットは、以下のような原因で発生する。
In this case, depending on the temperature and power conditions of the bonding process, an
図17に示すように、粉末接着剤Tnは折り畳まれたシートPの内側に塗布されている。この粉末接着剤Tnを溶融させるために接着工程の供給電力を増やすと、加熱フィルム32bの温度が高くなる。加熱フィルム32bの温度が過度に高くなると、加熱フィルム32bに直接接触しているシートPの表側の画像53cが過度に溶融して液体状になり、加熱フィルム32bに汚れとして付着してしまう。付着した汚れは加熱フィルム32bが一回転することで再びシートPに付着し、図16(B)の画像不良53dとして顕在化する。このホットオフセットの発生を抑制するためには、粉末接着剤Tnに必要な熱量を供給しつつ、加熱フィルム32bの温度が高くなりすぎないようにする必要がある。
As shown in FIG. 17, the powder adhesive Tn is applied to the inside of the folded sheet P. When the power supply in the bonding process is increased to melt the powder adhesive Tn, the temperature of the
本実施例では、第2定着器32におけるシート搬送速度を遅く設定することで、加熱フィルム32bの温度を低めに設定しつつ粉末接着剤Tnに必要な熱量を供給することを提案する。つまり、第1定着器6のシート搬送速度をV1とし、第2定着器32におけるシート搬送速度をV2とすると、V1>V2とする。
In this embodiment, we propose to supply the necessary amount of heat to the powder adhesive Tn while setting the temperature of the
具体的に、第1定着器6のシート搬送速度V1は実施例1と同じ210mm/secであり、第2定着器32のシート搬送速度V2を210mm/secより遅い104.5mm/secとする。その際、接着工程においてシートPが受け取る熱量が実施例1と略等しくなるようにヒータ32b1の温度設定を調整した。表4に、第2定着器32のシート搬送速度V2を157.5mm/secに設定した比較例1と、70mm/secに設定した比較例2も併せて表記する。接着性評価結果の「○」は、成果物の接着面を引き剥がす方向に外力を加えられた時に、接着面が剥離せず、紙であるシートPの強度が先に限界を迎えて破れてしまう状態であったことを表す。
Specifically, the sheet conveying speed V1 of the
上記のようにシート搬送速度V2及びヒータ温度を調整した実施例2及び比較例1,2は、接着性評価結果はいずれも○となった。定着工程及び接着工程におけるシートPへの単位面積当たりの供給熱量Q2を適切に調整することで、実施例1で説明したように、定着工程及び接着工程において粉末接着剤Tnの状態を適切に変化させて強固な接着を実現できていることが分かる。 In Example 2 and Comparative Examples 1 and 2, in which the sheet conveying speed V2 and heater temperature were adjusted as described above, the adhesiveness evaluation results were all rated as "good." It can be seen that by appropriately adjusting the amount of heat Q2 supplied per unit area to the sheet P in the fixing and bonding processes, it is possible to appropriately change the state of the powder adhesive Tn in the fixing and bonding processes, as explained in Example 1, and achieve strong adhesion.
表4から、第2定着器32のシート搬送速度V2が遅くなる程、ヒータ32b1及び加熱フィルム32bの温度が低くなる傾向が見て取れる。これは、シート搬送速度V2が遅くなる程、接着ニップ32Nの通過に要する時間が長くなるため、シートPに同じ供給熱量Q2(0.0140J/mm2)を供給するために必要なヒータ32b1及び加熱フィルム32bの温度は低くなるからである。つまり、接着工程におけるシート搬送速度V2を定着工程におけるシート搬送速度V1より遅くしたことで、良好な接着性を維持しつつ、ヒータ32b1及び加熱フィルム32bの加熱温度を低く抑えることが可能になっている。その結果、接着工程において印刷用トナーの過度な溶融は生じにくくなり、ホットオフセットは生じにくくなる。
From Table 4, it can be seen that the slower the sheet conveying speed V2 of the
表4に示すように、実施例1に比べてヒータ32b1及び加熱フィルム32bの温度が低い実施例2及び比較例1、2では、ホットオフセットが生じにくくなっている。特に、実施例2及び比較例2ではホットオフセットが生じていなかった。また、実施例2の条件は、ホットオフセットを生じさせずにより高い生産性を実現できる点で、比較例2の条件よりも有利である。
As shown in Table 4, in Example 2 and Comparative Examples 1 and 2, in which the temperature of the heater 32b1 and the
定着工程及び接着工程におけるシート搬送速度は、画像形成装置全体の印刷速度や、シートPの折り方によって適宜選択することができる。例えば、定着工程のシート搬送速度が210mm/secで、シートPを2つ折りして接着した接着印刷物を出力する場合であれば、接着工程のシート搬送速度を半分の105mm/secに落としても、全体の生産性を殆ど損なうことがない。つまり、定着工程及び接着工程におけるシート搬送速度V1,V2は、例えば0.5≦V2/V1≦0.75が成り立つように設定すると好適である。 The sheet conveying speed in the fixing process and the gluing process can be appropriately selected depending on the printing speed of the entire image forming apparatus and the folding method of the sheet P. For example, if the sheet conveying speed in the fixing process is 210 mm/sec and a bonded print is output in which the sheet P is folded in half and bonded, the sheet conveying speed in the bonding process can be reduced to half, 105 mm/sec, with almost no loss in overall productivity. In other words, it is preferable to set the sheet conveying speeds V1 and V2 in the fixing process and the gluing process so that, for example, 0.5≦V2/V1≦0.75 holds.
以上説明したように、本実施例では定着工程のシート搬送速度に対して接着工程のシート搬送速度を相対的に遅くすることで、十分な接着強度を得ながら接着工程における加熱温度を可能な限り低く抑えてホットオフセットが発生する可能性を低減できる。 As explained above, in this embodiment, by slowing down the sheet transport speed in the adhesion process relative to the sheet transport speed in the fixing process, it is possible to obtain sufficient adhesive strength while keeping the heating temperature in the adhesion process as low as possible, thereby reducing the possibility of hot offset occurring.
(その他の実施形態)
実施例1,2ではクイックスタート性に優れるフィルム方式の像加熱装置を第1定着器6及び第2定着器32として採用しているが、像加熱装置の構成はこれに限らない。例えば加圧ローラ6b,32aに圧接する加熱ローラを介してシートP上のトナー及び粉末接着剤を加熱する方式の像加熱装置を第1定着器6及び/又は第2定着器32として用いてもよい。加熱ローラは、例えば、金属製の円筒の外周部にシリコーンゴム等の弾性層及びフッ素樹脂等の離型層を形成したものである。また、フィルム方式におけるニップ形成ユニットは、ヒータがフィルムの内面に直接接触するものに限らず、ヒータが鉄合金やアルミ等の熱伝導性が高いシート材を介してフィルムに接触する構成であってもよい。また、加熱手段は発熱抵抗体を用いたものに限らず、例えばハロゲンランプ又は誘導加熱機構であってもよい。
Other Embodiments
In the first and second embodiments, a film-type image heating device having excellent quick start properties is used as the first and
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(第1定着器)/31…折り手段(折り器)/32…接着手段(第2定着器)/Tn…粉末接着剤/Ty,Tm,Tc…印刷用トナー 1...Image forming device / 1e...Image forming means (image forming unit) / 6...Fixing means (first fixing device) / 31...Folding means (folding device) / 32...Adhesive means (second fixing device) / Tn...Powder adhesive / Ty, Tm, Tc...Printing toner
Claims (9)
前記画像形成手段によってシートに形成された前記トナー像及びシートに塗布された前記粉末接着剤を加熱して、前記トナー像をシートに定着させる定着手段と、
前記定着手段を通過したシートを、前記粉末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、
前記折り手段により折り畳まれたシートを加熱して、前記粉末接着剤により折り畳まれたシートの内面同士を接着する接着手段と、
を備えた画像形成装置であって、
前記定着手段によって加熱される時の前記粉末接着剤の最高到達温度をTmax1[℃]、
前記接着手段によって加熱される時の前記粉末接着剤の最高到達温度をTmax2[℃]とすると、
Tmax1は、前記粉末接着剤の融点より高く、
Tmax2は、前記粉末接着剤の融点より低く、かつ、前記粉末接着剤のガラス転移温度以上であり、
Tmax1>Tmax2である、
ことを特徴とする画像形成装置。 an image forming means for forming a toner image on a sheet using a printing toner and applying a powder adhesive to the sheet;
a fixing means for heating the toner image formed on the sheet by the image forming means and the powder adhesive applied to the sheet, thereby fixing the toner image to the sheet;
a folding means for folding the sheet that has passed through the fixing means so that the surface on which the powder adhesive is applied is inward;
an adhesive means for heating the sheet folded by the folding means and adhering inner surfaces of the folded sheet to each other with the powder adhesive;
An image forming apparatus comprising:
The maximum temperature of the powder adhesive when heated by the fixing means is Tmax1 [°C].
The maximum temperature of the powder adhesive when heated by the adhesive means is Tmax2 [°C].
Tmax1 is higher than the melting point of the powder adhesive;
Tmax2 is lower than the melting point of the powder adhesive and is equal to or higher than the glass transition temperature of the powder adhesive;
Tmax1>Tmax2;
1. An image forming apparatus comprising:
シートに転写された粉末接着剤層を加熱して、粉末接着剤をシートに定着させる定着手段と、A fixing means for heating the powder adhesive layer transferred to the sheet to fix the powder adhesive to the sheet;
前記定着手段を通過したシートを、粉末接着剤が転写された面を内側にして折り畳む折り手段と、a folding means for folding the sheet that has passed through the fixing means so that the surface to which the powder adhesive has been transferred is inward;
前記折り手段により折り畳まれたシートを加熱して、前記粉末接着剤により折り畳まれたシートの内面同士を接着する接着手段と、an adhesive means for heating the sheet folded by the folding means and adhering inner surfaces of the folded sheet to each other with the powder adhesive;
を備えた画像形成装置であって、An image forming apparatus comprising:
前記定着手段によって加熱される時の前記粉末接着剤の最高到達温度をTmax1[℃]、The maximum temperature of the powder adhesive when heated by the fixing means is Tmax1 [°C].
前記接着手段によって加熱される時の前記粉末接着剤の最高到達温度をTmax2[℃]とすると、The maximum temperature of the powder adhesive when heated by the adhesive means is Tmax2 [°C].
Tmax1は、前記粉末接着剤の融点より高く、Tmax1 is higher than the melting point of the powder adhesive;
Tmax2は、前記粉末接着剤の融点より低く、かつ、前記粉末接着剤のガラス転移温度以上であり、Tmax2 is lower than the melting point of the powder adhesive and is equal to or higher than the glass transition temperature of the powder adhesive;
Tmax1>Tmax2である、Tmax1>Tmax2;
ことを特徴とする画像形成装置。1. An image forming apparatus comprising:
Tmax1≧Tg+40、かつ、Tmax2≧Tg+10である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The glass transition temperature of the powder adhesive is Tg [°C].
Tmax1 ≧ Tg + 40 and Tmax2 ≧ Tg + 10;
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first and second electrodes are arranged in a first direction.
Tmax1≧Tg+50、かつ、Tmax2≧Tg+20である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The glass transition temperature of the powder adhesive is Tg [°C].
Tmax1 ≧ Tg + 50 and Tmax2 ≧ Tg + 20;
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first and second electrodes are arranged in a first direction.
前記接着手段がシートに与える単位面積当たりの熱量をQ2[J/mm2]とすると、
Q1<Q2である、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The amount of heat per unit area applied to the sheet by the fixing means is Q1 [J/mm 2 ],
If the amount of heat per unit area applied to the sheet by the adhesive means is Q2 [J/mm 2 ], then
Q1<Q2;
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first and second electrodes are arranged in a first direction.
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 The relationship between Q1 and Q2 is 1.0≦Q2/Q1≦2.2.
6. The image forming apparatus according to claim 5 ,
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 The relationship between Q1 and Q2 is 1.3≦Q2/Q1≦1.9.
6. The image forming apparatus according to claim 5 ,
前記接着手段は、シートを挟持して回転する第2回転体対と、前記第2回転体対によって搬送されるシートを加熱する第2加熱手段と、を有し、
前記第1回転体対によるシート搬送速度をV1[mm/sec]、
前記第2回転体対によるシート搬送速度をV2[mm/sec]とすると、
V1>V2である、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 the fixing unit includes a first pair of rotating bodies that rotate while holding a sheet therebetween, and a first heating unit that heats the sheet conveyed by the first pair of rotating bodies;
the bonding means includes a second pair of rotating bodies that rotate while holding the sheet therebetween, and a second heating means that heats the sheet conveyed by the second pair of rotating bodies;
The sheet conveying speed by the first rotating body pair is V1 [mm/sec],
If the sheet conveying speed by the second rotating body pair is V2 [mm/sec],
V1>V2;
8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first and second electrodes are arranged in a first direction.
V1,V2について0.5≦V2/V1<0.75の関係が成り立つ、
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 the folding means is capable of folding the sheet in half so that the length in the sheet conveying direction is halved;
The relationship between V1 and V2 is 0.5≦V2/V1<0.75.
9. The image forming apparatus according to claim 8 ,
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006171607A (en) | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Canon Inc | Image forming method |
| JP2006258962A (en) | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Ricoh Printing Systems Ltd | Fixing device and image forming apparatus, and control method for fixing device |
| JP2007072449A (en) | 2005-08-08 | 2007-03-22 | Fuji Xerox Co Ltd | Image transfer sheet for electrophotography, method for manufacturing image recorded medium using the same, and image recorded medium |
| JP2007191229A (en) | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Ricoh Co Ltd | Paper feeding device and image forming apparatus |
| JP2008173917A (en) | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Casio Electronics Co Ltd | Crimp sheet manufacturing equipment |
| JP2008181027A (en) | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Casio Electronics Co Ltd | Thermoplastic transparent resin powder, manufacturing method and coating method thereof, and pressure-sensitive printed matter manufacturing method using the same |
| JP2013043751A (en) | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Ricoh Co Ltd | Staple device and image formation apparatus |
| JP2017062314A (en) | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 株式会社沖データ | Image forming apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04161389A (en) * | 1990-10-25 | 1992-06-04 | Mita Ind Co Ltd | Image forming device capable of bookbinding |
| US5213560A (en) * | 1991-05-20 | 1993-05-25 | Roll Systems, Inc. | System and method for manufacturing sealed packages |
-
2020
- 2020-07-31 JP JP2020129960A patent/JP7527883B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006171607A (en) | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Canon Inc | Image forming method |
| JP2006258962A (en) | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Ricoh Printing Systems Ltd | Fixing device and image forming apparatus, and control method for fixing device |
| JP2007072449A (en) | 2005-08-08 | 2007-03-22 | Fuji Xerox Co Ltd | Image transfer sheet for electrophotography, method for manufacturing image recorded medium using the same, and image recorded medium |
| JP2007191229A (en) | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Ricoh Co Ltd | Paper feeding device and image forming apparatus |
| JP2008173917A (en) | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Casio Electronics Co Ltd | Crimp sheet manufacturing equipment |
| JP2008181027A (en) | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Casio Electronics Co Ltd | Thermoplastic transparent resin powder, manufacturing method and coating method thereof, and pressure-sensitive printed matter manufacturing method using the same |
| JP2013043751A (en) | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Ricoh Co Ltd | Staple device and image formation apparatus |
| JP2017062314A (en) | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 株式会社沖データ | Image forming apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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