(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、画像形成装置1を示す外観図である。
画像形成装置1は、加熱により消色する消色トナーを用いた画像形成処理と、消色トナーにより形成されたシート上の画像の消色処理とを実行可能である。画像形成装置1は、MFPであり、上記処理の他、スキャナ処理やFAX処理等を実行可能である。
【0008】
画像形成装置1は、ADF12(Auto Document Feeder) 、スキャナ13、給紙カセット21〜24、排紙トレイ31、および操作パネル4を備える。また、画像形成装置1は、内部に通信手段14、転写ユニット5(画像形成手段)、定着器6(消去手段)、および制御手段7を備える。
【0009】
ADF12は、ADFトレイ121上のシートをスキャナ13の読取位置まで送る。
スキャナ13は、原稿台131上のシートや、ADFトレイ121が該スキャナ13の読取位置まで送るシートを読み取る。
通信手段14は、無線または有線を介してネットワーク上の外部機器と通信する。
【0010】
給紙カセット21〜24は、画像形成処理対象または消色処理対象のシートを積載する。ユーザは、消色トナーによる画像が形成された消色処理対象のシートを例えば給紙カセット21に収容し、画像形成処理対象の白紙のシートを例えば給紙カセット22〜24に収容する。
【0011】
排紙トレイ31は、画像形成装置1の内側にあり、画像形成処理済みまたは消色処理済みのシートを積載する。排紙トレイ31は、画像形成装置1の正面(
図1紙面手前側)および側方(
図1中左側)に開いており、該正面および側方からアクセス可能となっている。
【0012】
操作パネル4は、タッチパネル41(表示手段、操作入力手段)および操作キー42(操作入力手段)を備える。タッチパネル41は、画像形成装置1の設定情報や動作ステータス、ログ情報、ユーザへの通知を表示する。操作キー42は、ユーザの操作入力を受け付けることにより、画像形成処理の開始や消色処理の開始等、画像形成装置1の機能動作の指示を受け付ける。
図1では操作キー42を概略で図示している。操作キー42については詳しくは後述する。
【0013】
制御手段7は、プロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、メモリ、およびHDD(Hard Disk Drive)を備え、画像形成装置1全体を制御する。プロセッサは、メモリやHDDが格納するプログラムを実行することにより各種の機能を実現する。ASICは、特定の機能を実現するための専用の回路であり、プロセッサが実現する適宜の機能を担ってよい。
【0014】
図2は、画像形成装置1の内部構成を示す図である。画像形成装置1の内部には、前述した転写ユニット5および定着器6のほか、画像センサ541、および搬送路8がある。以下、これら各要素の構成について簡略に説明する。
【0015】
転写ユニット5は、画像形成処理対象の白紙のシート上に画像を形成する。転写ユニット5は、レーザユニット51、現像器52、感光体53、転写ベルト54、および転写ローラ55を備える。
レーザユニット51は、感光体53上に静電潜像を形成する。
【0016】
現像器52は、消色トナーにより感光体53上の静電潜像を現像し、感光体53上にトナー像を形成する。消色トナーは、呈色性化合物、顕色剤、消色剤を含む。呈色性化合物としては、例えば青に発色するロイコ染料が用いられる。顕色剤としては、例えばフェノール類が用いられる。消色剤としては、例えば加熱されると呈色性化合物と相溶し、顕色剤と親和性を有さない物質が用いられる。消色トナーは、呈色性化合物と顕色剤との相互作用により発色し、消色温度以上の加熱により呈色性化合物と顕色剤との相互作用が絶たれて消色する。
【0017】
感光体53は、外周面がOPC(Organic Photo Conductor)等の感光面となっており、該外周面にてトナー像を担持する。
転写ベルト54は、無端環状であり
図2中反時計回りに回転する。転写ベルト54は、感光体53から転写されるトナー像を担持し、画像形成処理対象の白紙のシートにトナー像を転写する。
【0018】
画像センサ541は、感光体53が形成する転写ベルト54上の画像の位置および濃度を検出する。
転写ローラ55は、転写ベルト54と当接してシートをニップする。転写ローラ55と転写ベルト54との間を2次転写位置Uと記載する。
【0019】
ここで、搬送路8は、給紙カセット21〜24―転写ベルト54―定着器6―排紙トレイ31の各間を結ぶ。搬送路8には、シートを送る搬送ローラ81、シートを分岐路に振り分け可能なフラッパ82、搬送路8の各箇所に位置してシートがあるか否かを検出するシート詰まり検出用センサ83、および給紙カセット21〜24からシートを搬送路8に取り出す不図示のピックアップローラがある。
【0020】
画像形成処理時には、画像形成処理対象の白紙のシートを収容するいずれかの給紙カセット21〜24からシートが取り出され、2次転写位置Uへ送られる。
転写ベルト54は、画像形成処理時に2次転写位置Uにてシートへ画像を転写する。
【0021】
定着器6は、定着ローラ61および加圧ローラ62を備える。加圧ローラ62は、定着ローラ61と当接してシートをニップする。定着ローラ61および加圧ローラ62は、それぞれ内部にヒータを有し温度制御可能に構成されている。定着器6は、画像形成処理時において、転写ベルト54から画像が転写されたシートを定着温度(例えば150〜160℃)で加熱押圧し、該画像をシートに定着させる。
【0022】
消色処理時には、消色トナーによる画像が形成された消色処理対象のシートを収容するいずれかの給紙カセット21〜24からシートが取り出され、2次転写位置Uを経て定着器6まで送られる。定着器6は、該シートを定着温度より高い消色温度(例えば170〜180℃)で加熱押圧し、シート上の画像を消色(消去)する。
消色処理または画像形成処理されたシートは、排紙トレイ31に排紙される。
【0023】
図3は、操作キー42の拡大図である。
以下、制御手段7の電力制御モード、および操作キー42を利用した制御手段7による各電力制御モード間の移行制御について説明する。
【0024】
操作パネル4上には、操作キー42として電源ボタン421、スタートボタン422、消去ボタン423、スキャンボタン424、プリントボタン425、ファイリングボックスボタン426、ファックスボタン427がある。電源OFF時において電源ボタン421が押圧されると電源がONする。
【0025】
制御手段7は、電源がONすると、ウォーミングアップ動作としてキャリブレーションやレジストレーション、定着器6の昇温、シート詰まり検出を行った後、画像形成装置1の電力制御モードを、画像形成処理および消色処理が可能な通常モードにする。
【0026】
キャリブレーションとは、転写ユニット5による画像形成濃度を補正するための動作を指す。制御手段7は、印刷データの階調値と当該階調値に基づいて印刷される画像の実測階調値とを、階調域(例えば階調値0〜255)に亘って比例の関係に近付けるために、印刷データの階調値をガンマ補正カーブを用いて補正する。ガンマ補正カーブは、補正前の階調値と補正後の階調値との関係を規定する関数である。制御手段7は、キャリブレーション時に、異なる複数の階調値に基づいて複数のパッチ画像を転写ベルト54上に形成し、各パッチ画像の濃度を画像センサ541で読み取る。そして、制御手段7は、該読み取り値に基づいてガンマ補正カーブを補正する。
【0027】
本実施形態では、感光体53が1つしかなく画像を1色のみで形成する構成となっているが、画像を複数色を用いて形成する場合、感光体53が転写ベルト54に沿って複数設けられる。このように感光体53が各色用毎にある場合、制御手段7は、各感光体53により各色のパッチ画像を形成し、各色のパッチ画像の濃度を画像センサ541で読み取ることで、各色用のガンマ補正カーブを補正する。
【0028】
レジストレーションとは、転写ユニット5によってシートに転写される画像の位置ずれを補正するための動作のことを指す。位置ずれとしては、感光体53や転写ベルト54の回転誤差による副走査方向(シート搬送方向)の位置ずれや、転写ベルト54の蛇行による走査方向(シート搬送方向との直交方向)の位置ずれがある。また、複数色を用いて画像を形成する場合、各色用の感光体53が転写ベルト54に沿って配置されるが、これらの各感光体53による形成画像間の位置ずれがある。制御手段7は、レジストレーション時に転写ベルト54に感光体53によって位置合わせパターンを形成し、該パターンの位置を画像センサ541により読み取って位置ずれを補正する。制御手段7は、各色用の感光体53がある場合、各色毎に位置合わせパターンを形成し、各色のパターンの位置を読み取ることで、各色の画像間の位置ずれを補正する。
【0029】
ウォーミングアップ動作における定着器6の昇温とは、通常モード時に画像形成処理要求を受け付けた際に迅速に画像形成処理するために、制御手段7が、定着器6の温度を定着温度(例えば150〜160℃)より少し低い定着待機温度(例えば130〜150℃)に昇温することを指す。制御手段7は、通常モードにおいても該定着待機温度を維持し、定着処理時に定着器6を定着温度(例えば150〜160℃)に昇温する。
【0030】
ウォーミングアップ動作におけるシート詰まり検出とは、制御手段7が、搬送路8の各所にあるシート詰まり検出用センサ83を用いて、画像形成装置1内の各所においてシート詰まりがあるか否かを検出する動作を指す。
【0031】
制御手段7は、これらウォーミングアップ動作が完了すると通常モードに移行する(画像形成装置1がプリントREADY状態に移行する)。通常モード時においては、制御手段7は、定着器6の温度を定着待機温度(例えば130〜150℃)に維持する。制御手段7は、通常モード時において、消去ボタン423、プリントボタン425、ファイリングボックスボタン426、ファックスボタン427等の操作キー42の操作入力により、使用する画像形成装置1の機能の選択を受け付ける。
【0032】
例えば、制御手段7は、通常モード時においてプリントボタン425が押されることにより、使用する画像形成装置1の機能の選択として画像形成機能を受け付ける。制御手段7は、この状態でスタートボタン422が押されることにより、転写ユニット5を用いて画像形成対象の白紙のシートに画像を形成し、定着器6によって該画像をシートに定着させる画像形成処理を行う。定着処理の際、制御手段7は、定着器6を定着待機温度(例えば130〜150℃)から定着温度(例えば150〜160℃)に昇温させ、該定着温度でシートを加熱押圧することにより画像の定着処理を行う。
【0033】
制御手段7は、通常モード時において消去ボタン423が押されることにより、使用する画像形成装置1の機能の選択として消色処理機能を受け付ける。制御手段7は、この状態でスタートボタン422が押されることにより、消色トナーによる画像が形成された消色処理対象のシート上の該画像を、定着器6によって消色する消色処理を行う。消色処理の際、制御手段7は、定着器6を定着待機温度(例えば130〜150℃)から消色温度(例えば170〜180℃)に昇温させ、該消色温度でシートを加熱押圧することにより画像を消色処理する。
【0034】
制御手段7は、通常モード時において画像形成装置1に一定時間以上、スキャナ処理やFAX処理、画像形成処理、消色処理等の処理要求が無い休止状態が継続すると、画像形成装置1の電力制御モードを通常モードから省電力モードに移行させる。省電力モードとは、転写ユニット5および定着器6への電力供給を低減させるモードのことを指す。制御手段7は、省電力モード時においては転写ユニット5および定着器6への電力供給が低減状態にあるため、画像形成処理および消色処理を実行できない。
【0035】
以下、省電力モード時からの制御手段7による復帰制御について
図4のフローチャートを参照しつつ説明する。
本実施形態では、省電力モード時において、ユーザが、画像形成処理および消色処理可能な通常モードで復帰させたい場合、スタートボタン422(
図3)または電源ボタン421(
図3)を押す(Act1:通常モードで復帰)。すると、制御手段7は、画像形成処理に必要なウォーミングアップ動作を行い、通常モード(プリントREADY状態)に復帰する(Act2)。
【0036】
画像形成処理に必要なウォーミングアップ動作は、キャリブレーションやレジストレーション、定着器6の昇温、シート詰まり検出等がある。ここで、消色処理のみを行う場合、画像濃度の補正を行うキャリブレーションや、画像の位置ずれを補正するレジストレーション等は不要である。画像形成処理に必要なウォーミングアップ動作は、これら消色処理のみを行う場合には不要なウォーミングアップ動作を含むため、画像形成処理に必要なウォーミングアップ動作を、以降、フルウォーミングアップ動作という。なお、フルウォーミングアップ動作時において、制御手段7は、定着器6を定着待機温度(例えば130〜150℃)まで昇温させ、通常モードに復帰後も該定着待機温度を維持する。
【0037】
消色処理のみを行う場合、キャリブレーションおよびレジストレーションは不要である。従って、定着器6の昇温、シート詰まり検出等の消色処理のみを行う場合に必要なウォーミングアップ動作を、以降、消色処理系ウォーミングアップ動作という。消色処理系ウォーミングアップ動作は、キャリブレーションおよびレジストレーションを含まない。
【0038】
制御手段7は、通常モードに復帰後、画像形成処理を受け付ける場合、転写ユニット5を用いてシートに画像を形成した後、定着器6によりシートを加熱押圧することにより画像をシートに定着させる。この定着処理の際、制御手段7は、定着器6を定着待機温度(例えば130〜150℃)から定着温度(例えば150〜160℃)に昇温させる(Act3:YES、Act4:画像形成処理、Act5)。
【0039】
制御手段7は、通常モードに復帰後、消色処理を受け付ける場合、消色トナーによる画像が形成されたシートを定着器6によって加熱押圧することによりシート上の画像を消色する。この消色処理の際、制御手段7は、定着器6を定着待機温度(例えば130〜150℃)から消色温度(例えば170〜180℃)に昇温させる(Act3:YES、Act4:消色処理、Act6)。
【0040】
本実施形態では、省電力モード時において、ユーザが復帰時に消色処理機能を使用する場合、消去ボタン423(
図3)を押す(Act1:消去モードで復帰)。すると、制御手段7は、消色処理系ウォーミングアップ動作を行い、消色処理モード(消色READY状態)に復帰する(Act7)。
【0041】
消色処理系ウォーミングアップ動作は、前述したように、定着器6の昇温、シート詰まり検出等のウォーミングアップ動作であり、画像形成処理の前段に必要なキャリブレーションやレジストレーション等のウォーミングアップ動作を含まない。なお、消色処理系ウォーミングアップ動作においても、定着器6を定着待機温度(例えば130〜150℃)に昇温させる。
【0042】
制御手段7は、消色モードに復帰後、消色処理を受け付ける場合、定着器6を定着待機温度例えば130〜150℃)から消色温度(例えば170〜180℃)に昇温させ、消色トナーによる画像が形成されたシートを該定着器6によって加熱押圧することによりシート上の画像を消色する(Act8:YES、Act9:消色処理、Act10)。
制御手段7は、消色モードに復帰後、画像形成処理を受け付ける場合(Act9:画像形成処理)、フルウォーミングアップ動作を行った後(Act2)、画像形成処理を行う(Act3:YES、Act4:画像形成処理、Act5)。
【0043】
本実施形態では、画像形成装置1は、消色モードのみを使用したいユーザが消去ボタン423を押すことで、消色処理に不必要なキャリブレーション等を含まない消色処理系ウォーミングアップ動作を行い消色モードに復帰する。そのため、本実施形態では、消色モードのみを使用したいユーザに対し、無駄な待ち時間を発生させることが無く、消去処理機能を迅速に使用可能にできるとともに、キャリブレーション等を行わないので無駄なトナー消費を発生させることも無い。また、本実施形態では、復帰時の電力制御モードを予め設定する必要が無く、省電力モード時に操作キー42を操作入力するだけで復帰時の電力制御モードを選択できるので利便性がよい。
【0044】
(変形例)
図5は、復帰時の電力制御モードの設定画面9を示す図である。
前記実施形態では、制御手段7は、省電力モードからの復帰時の電力制御モードの選択を、操作キー42の操作入力により受け付けた。しかしながら、制御手段7は、省電力モード時に、タッチパネル41に復帰時の電力制御モードの設定画面9を表示してもよい。設定画面9には、通常電力モードボタン91と消去モードボタン92とがある。制御手段7は、通常電力モードボタン91が操作入力される場合、フルウォーミングアップ動作を行った後、通常モードに復帰し、消去モードボタン92が操作入力される場合、消色処理系ウォーミングアップ動作を行った後、消色モードに復帰する。
【0045】
前記実施形態では、制御手段7は、通常モード時において、定着器6を定着温度より低い定着待機温度に維持し、定着処理時に定着器6を定着温度に昇温させたが、定着器6内のヒータに定着器6を急速に昇温できるものを用いる場合、通常モード時に定着器6を定着待機温度に維持しなくてよい。この場合、フルウォーミングアップ動作および消色処理系ウォーミングアップ動作において、定着器6を昇温させる必要は無い。
【0046】
前記実施形態では、定着器が、シート上の画像を消去する消去手段を兼ねたが、消去手段は、定着器と別体とされていてもよい。
前記実施形態では、現像剤として2成分現像剤を用いたが、現像剤として、消去可能トナーのみで構成される1成分現像剤を用いてもよい。
【0047】
前記実施形態では、トナーとして熱により消色する消色トナーを用い、消去手段を、シートに熱を与えることによりトナー像を消色する構成とした。しかしながら、トナーとして、近赤外線等の光が照射されることにより分解する光分解性トナーを用い、消去手段を、近赤外線等の光をシートに照射することによりトナー像を分解する構成としてもよい。また、トナーとして、処理液に浸漬されることによりシートから剥離するものを用い、消去手段を、シートに処理液を浸漬させることにより、シート上からトナー像を剥離する構成としてもよい。
転写ベルト54は無くてもよく、画像形成装置は、感光体53から直接シートへトナー像を転写する構成であってもよい。
【0048】
画像形成処理とは、給紙カセット21〜24からシートを取り出し、転写ユニット5によりシートに画像を転写し、定着器6によりシートを加熱押圧して画像をシートに定着させる一連の処理のことを指す。画像形成処理時とは、該一連の処理の間のいずれかのタイミングあるいは期間を指すものとする。「画像形成処理時に定着器6の温度を定着温度に昇温する」と言う場合における画像形成処理時とは、搬送路8へ給紙してから定着器6に通紙する直前までの期間中のいずれかのタイミングであることを意味し、例えば定着器6に通紙する直前のタイミングを指すものであってもよい。「画像形成処理時には、消色トナーによる画像が転写ユニット5から転写されたシートを定着温度で加熱押圧する」という場合における画像形成処理時とは、画像形成処理の期間中のことを指す。
【0049】
消色処理とは、給紙カセット21〜24からシートを取り出し、定着器6によりシートを加熱押圧してシート上の消色トナーによる画像を消色する一連の処理のことを指す。消色処理時とは、該一連の処理の間のいずれかのタイミングあるいは期間を指すものとする。「消色処理時に定着器6の温度を消色温度に昇温する」と言う場合における消色処理時とは、搬送路8へ給紙してから定着器6に通紙する直前までの期間中のいずれかのタイミングであることを意味し、例えば定着器6に通紙する直前のタイミングを指すものであってもよい。
【0050】
前記実施形態における各処理の順序は、前記実施形態で例示した順序と異なっていてもよい。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。