(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記所定のタイミングは、消色されたシートの枚数、消色が開始されてから経過した時間、前記定着部の温度、のいずれか一つ又は複数に基づいて決まるタイミングである請求項1に記載の画像形成装置。
【発明を実施するための形態】
【0007】
(概略)
まず、実施形態の画像形成装置(消色装置)の概略について説明する。実施形態の画像形成装置は、消色画像に対して消色処理を行う際に、所定のタイミングで定着部に対して冷却処理を行う。消色画像とは、シート上に消色トナー等の消色記録剤を用いて形成された画像である。冷却処理が実行される間は、消色処理は中断される。冷却処理は、所定のタイミングが到来する度に繰り返し実行される。所定のタイミング毎に消色処理が中断されて冷却処理が行われることによって、消色された後に排出されるシートの温度をより低くすることができる。そのため、画像消色時にトナーを起因とした用紙同士の接着を抑止することができる。
【0008】
(詳細)
図1は、実施形態の画像形成装置100の全体構成例を示す外観図である。画像形成装置100は、例えば複合機である。画像形成装置100は、ディスプレイ110、コントロールパネル120、プリンタ部130、シート収容部140及び画像読取部200を備える。
【0009】
画像形成装置100は、トナー等の現像剤を用いてシート上に画像を形成する。シートは、例えば紙やラベル用紙である。シートは、その表面に画像形成装置100が画像を形成できる物であればどのような物であってもよい。
【0010】
ディスプレイ110は、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の画像表示装置である。ディスプレイ110は、画像形成装置100に関する種々の情報を表示する。
【0011】
コントロールパネル120は、複数のボタンを有する。コントロールパネル120は、ユーザの操作を受け付ける。コントロールパネル120は、ユーザによって行われた操作に応じた信号を、画像形成装置100の制御部に出力する。なお、ディスプレイ110とコントロールパネル120とは一体のタッチパネルとして構成されてもよい。
【0012】
プリンタ部130は、画像形成処理及び画像消色処理を実行する。画像形成処理では、プリンタ部130は、取得された画像情報に基づいてシート上に画像を形成する。プリンタ部130によって用いられる画像情報は、画像読取部200によって生成された画像情報であってもよい。プリンタ部130によって用いられる画像情報は、通信路を介して受信された画像情報であってもよい。
【0013】
画像消色処理では、プリンタ部130は、消色画像が形成されたシートを加熱することによって消色画像を消色する。加熱は、例えばプリンタ部130の定着部によって行われる。定着部は、画像形成処理が実行される際の温度よりも高い温度でシートを加熱することによって消色する。例えば、定着部のヒートローラは、画像形成処理が実行される際には100度に加熱される。例えば、定着部のヒートローラは、画像消色処理が実行される際には130度に加熱される。例えば、定着部の加圧ローラは、画像形成処理が実行される際には90度に加熱される。例えば、定着部の加圧ローラは、画像消色処理が実行される際には120度に加熱される。
【0014】
シート収容部140は、プリンタ部130における画像形成処理に用いられるシートを収容する。シート収容部140は、プリンタ部130における画像消色処理に用いられるシートを収容してもよい。
【0015】
画像読取部200は、読み取り対象の画像情報を光の明暗として読み取る。画像読取部200は、読み取られた画像情報を記録する。記録された画像情報は、ネットワークを介して他の情報処理装置に送信されてもよい。記録された画像情報は、プリンタ部130によってシート上に画像形成されてもよい。
【0016】
図2は、画像形成装置100の機能ブロックの構成を示す概略ブロック図である。
画像形成装置100は、コントロールパネル120、プリンタ部130、画像読取部200、制御部300、ROM310及びDRAM320を備える。各機能部は、システムバス330を介してデータ通信可能に接続されている。
【0017】
プリンタ部130は、搬送部20、画像形成部30、転写部40及び定着部50を備える。プリンタ部130が実行する画像形成処理は、例えば以下のように行われる。プリンタ部130の搬送部20は、シート収容部140からシートを取り出す。搬送部20は、取り出されたシートを転写部40及び定着部50へ搬送する。プリンタ部130の画像形成部30は、画像情報に基づいて感光体ドラム上に静電潜像を形成する。画像形成部30は、静電潜像に現像剤を付着させることによって可視像を形成する。現像剤の具体例として、トナーがある。プリンタ部130の転写部40は、可視像をシート上に転写する。プリンタ部130の定着部50は、シートに対して加熱及び加圧を行うことによって、可視像をシート上に定着させる。なお、画像が形成されるシートは、手指しされたシートであってもよい。
【0018】
プリンタ部130が実行する画像消色処理は、例えば以下のように行われる。プリンタ部130の搬送部20は、シート収容部140から消色対象となるシートを取り出す。搬送部20は、取り出されたシートを定着部50へ搬送する。プリンタ部130の定着部50は、シートに対して加熱及び加圧を行うことによって、消色画像を消色する。なお、画像が消色されるシートは、手指しされたシートであってもよい。
【0019】
制御部300は、システムバス330を介して接続される各機能部を制御する。ROM310は、制御部300が動作するために必要な種々の制御プログラムを記憶する。ROM310は、例えば画像形成処理及び画像消色処理を制御するためのプログラムを記憶する。DRAM320は、制御部300がプログラムを実行する際に、データの一時的な記憶領域として利用される。
【0020】
図3は、プリンタ部130が備える定着部50の構成例を示す概略図である。定着部50は、ヒートローラ501、HRランプ502、HRサーミスタ503、加圧ベルト510、加圧パッド511、パッドホルダー512、加圧ローラ513、テンションローラ514、ベルトヒートローラ515、加圧ベルトランプ516、加圧サーミスタ517及び冷却部520を備える。
【0021】
ヒートローラ501は、円筒状に形成された定着部材である。HRランプ502は、ヒートローラ501の内部に設けられる。HRランプ502は、発熱することによってヒートローラ501を加熱する。HRサーミスタ503は、ヒートローラ501の表面温度を計測する。
【0022】
加圧ベルト510は、加圧ローラ513、テンションローラ514及びベルトヒートローラ515によって保持される。加圧ベルト510は、加圧パッド511及び加圧ローラ513によってヒートローラ501に加圧接触される。この加圧接触によって、加圧ベルト510とヒートローラ501との間に定着ニップ部が形成される。
【0023】
加圧パッド511は、加圧ベルト510を介してヒートローラ501に加圧接触した状態で保持される。パッドホルダー512は、加圧パッド511をヒートローラ501に加圧接触した状態で保持する。
【0024】
加圧ローラ513は、シートの搬送方向の下流に配置される。加圧ローラ513は、加圧ベルト510をヒートローラ501に加圧接触させる。加圧ローラ513によって、定着ニップ部の出口が形成される。テンションローラ514は、加圧ローラ513及びベルトヒートローラ515から離れた位置に配置されることによって、加圧ベルト510に対し張力を付与する。ベルトヒートローラ515は、シートの搬送方向の上流に配置される。ベルトヒートローラ515は、中空の円筒形状に形成される。加圧ベルトランプ516は、ベルトヒートローラ515の内部に設けられる。加圧ベルトランプ516は、発熱することによってベルトヒートローラ515を加熱する。加圧ベルトランプ516は、例えばハロゲンランプを用いて構成される。加圧サーミスタ517は、ベルトヒートローラ515付近の加圧ベルト510の表面温度を計測する。冷却部520は、ヒートローラ501を冷却する。ヒートローラ501が冷却部520によって冷却されることにより、冷却されない場合に比べて、その表面温度はより早く低い温度に達する。冷却部520は、ヒートローラ501を冷却可能であればどのような構成であってもよい。冷却部520は、例えばモーターによって回転されるファンによってヒートローラ501に対して送風する送風機であってもよい。
【0025】
次に、制御部300が消色処理を実行する際の処理について詳細に説明する。制御部300は、消色画像に対して消色処理を行う際に、所定のタイミングで定着部50に対して冷却処理を行う。所定のタイミングは、消色されたシートの枚数が所定数に達したタイミング及びユーザによって指示された画像消色処理が完了したタイミングである。
【0026】
制御部300は、以下のように冷却処理を実行する。制御部300は、冷却部520を稼働させる。制御部300は、HRランプ502を停止することによって、ヒートローラ501の加熱を停止する。制御部300は、HRランプ502を停止させず、HRランプ502に供給される電力を低くすることによって、ヒートローラ501の加熱を低減させてもよい。このような処理によって、ヒートローラ501の表面温度が低下する。制御部300は、HRサーミスタ503の出力に基づいて、ヒートローラ501の表面温度を取得する。制御部300は、ヒートローラ501の表面温度が所定の閾値以下まで下がると、冷却処理を終える。表面温度の所定の閾値は、例えば画像形成処理が行われる際にヒートローラ501が加熱される目標となる温度(例えば100度)である。制御部300は、冷却処理を実行している間は、消色処理を中断する。制御部300は、所定のタイミングが到来する度に繰り返し冷却処理を実行する。制御部300は、冷却処理が行われた後に画像消色処理を実行する場合には、ヒートローラ501の温度を上昇させる。ヒートローラ501の温度は、画像消色処理が行われるために必要な温度(例えば130度)まで上昇される。
【0027】
制御部300は、例えばカウンタをインクリメントすることによって消色されたシートの枚数を計数する。カウンタの値は、不揮発性記憶装置を用いて構成された記憶部に記憶される。そのため、カウンタの値は、画像形成装置100の電源がオフされた場合であっても保持される。制御部300は、所定の枚数を示す閾値以上の値にカウンタの値がなった場合、消色処理を中断し、冷却処理を実行する。制御部300は、ユーザによって指示された画像消色処理が完了した場合、冷却処理を実行する。制御部300は、冷却処理が完了するとカウンタの値をリセットする。カウンタの値は、リセットされることによって初期値(ゼロ)に戻る。
【0028】
上述したように、カウンタの値は、画像形成装置100の電源がオフされた場合であっても、電源がオフされた時点の値がそのまま保持される。電源がオンされた後に画像消色処理が実行されると、直前に電源がオフされた時点のカウンタの値に対してインクリメントが行われる。そのため、冷却処理が実行されることなく電源がオフされ、その後すぐに電源がオンされた場合であっても、定着部50が過度に加熱されてしまうことを防止できる。
【0029】
制御部300は、冷却処理を開始した場合、冷却中フラグの値を、実行中を示す値に変更する。冷却中フラグは、冷却処理が実行中であるか否かを示すフラグである。冷却中フラグの値は、不揮発性記憶装置を用いて構成された記憶部に記憶される。そのため、冷却中フラグの値は、画像形成装置100の電源がオフされた場合であっても保持される。制御部300は、冷却処理が開始されると冷却中フラグの値を立たせる。制御部300は、冷却処理が完了されると冷却中フラグの値を倒す。冷却処理が開始された後に冷却処理が完了することなく電源がオフされた場合、冷却中フラグの値は実行中を示す値のまま保持される。その後に電源がオンされると、制御部300は、冷却中フラグの値に応じて冷却処理を実行する。すなわち、電源がオンされた際に冷却中フラグの値が立っている場合、制御部300は冷却処理を実行する。そのため、冷却処理が完了することなく電源がオフされ、その後すぐに電源がオンされた場合であっても、定着部50が過度に加熱されてしまうことを防止できる。
【0030】
図4は、制御部300の動作例を示すフローチャートである。制御部300は、ユーザから画像消色処理の実行の指示を受けると(ACT101)、冷却処理が完了しているか否か判定する(ACT102)。制御部300は、例えば冷却中フラグの値が立っているか否かに基づいて、冷却処理が完了しているか否か判定する。冷却処理が未完了である場合(ACT102−YES)、制御部300は、カウンタ値が閾値よりも小さいか否か判定する(ACT103)。カウンタ値が閾値よりも小さい場合(ACT103−YES)、制御部300は定着部50に搬送されてきたシートに対し画像消色処理を実行する(ACT104)。この場合、所定のタイミングではないため、制御部300は冷却処理を実行しない。また、ACT102の処理において、冷却処理が完了していた場合(ACT102−NO)も、制御部300は画像消色処理を実行する(ACT104)。その後、制御部300はカウンタの値をインクリメントする(ACT105)。すなわち、制御部300は、カウンタの値に1を加算する。
【0031】
次に、制御部300は、終了条件が満たされたか否かを判定する(ACT106)。終了条件とは、ACT101において指示された画像消色処理が終了する条件である。例えば、終了条件は、ACT101においてユーザによって入力された枚数分の画像消色処理が完了したことであってもよい。例えば、終了条件は、予め画像形成装置100に対して設定されている枚数分の画像消色処理が完了したことであってもよい。例えば、終了条件は、画像消色処理の対象となっているシートが収容されるトレイからシートが無くなったことであってもよい。
【0032】
終了条件が満たされていない場合(ACT106−NO)、制御部300は、カウンタ値が閾値よりも小さいか否か判定する(ACT107)。カウンタ値が閾値よりも小さい場合(ACT107−YES)、制御部300は定着部50に搬送されてきたシートに対し画像消色処理を実行する(ACT104)。すなわち、終了条件が満たされず且つカウンタ値が閾値よりも小さい間は、ACT104〜ACT107の処理が繰り返し実行される。
【0033】
ACT103の処理において、カウンタ値が閾値以上となった場合(ACT103−NO)、制御部300は冷却処理を実行する(ACT108)。ACT107の処理においても同様である。すなわち、ACT107の処理においてカウンタ値が閾値以上となった場合(ACT107−NO)、制御部300は冷却処理を実行する(ACT108)。冷却処理が開始されると、制御部300は冷却中フラグを立てる(ACT109)。その後、冷却処理が完了すると(ACT110)、制御部300は冷却中フラグを倒す(ACT111)。制御部300は、カウンタの値をリセットする(ACT112)。そして、制御部300はACT104の処理に戻る。
【0034】
ACT106の処理において、終了条件が満たされている場合(ACT106−YES)、制御部300は冷却処理を実行する(ACT113)。冷却処理が開始されると、制御部300は冷却中フラグを立てる(ACT114)。その後、冷却処理が完了すると(ACT115)、制御部300は冷却中フラグを倒す(ACT116)。制御部300は、カウンタの値をリセットする(ACT117)。そして、制御部300は、ACT101において指示された画像消色指示に応じた処理を終了する。
【0035】
このように構成された画像形成装置100では、消色画像に対して消色処理が行われる際に、所定のタイミングで定着部に対して冷却処理が実行される。そのため、消色された後に排出されるシートの温度をより低くすることができる。その結果、トナーを起因とした用紙同士の接着を抑止することができる。
【0036】
以下、画像形成装置100の効果について詳細に説明する。
図5は、処理時間(秒)と定着部の表面温度との関係を示すグラフである。処理時間は、定着部において画像消色処理を開始してから経過した時間である。
図5の横軸は、処理時間を示す。縦軸は定着部の表面温度を示す。破線のグラフは、冷却処理が行われることなく画像消色処理が継続して実行された場合の表面温度の推移を表す。実線のグラフは、実施形態の画像形成装置100の画像消色処理における表面温度の推移を表す。すなわち、実線のグラフは、所定のタイミング毎に冷却処理が行われた場合の表面温度の推移を表す。
【0037】
本実施形態では、ヒートローラ502の表面温度を約130℃近傍で制御するために安定制御を適用する。安定制御とは連続通紙した時間に応じて定着器の設定温度を下げ、目標温度で推移させることを目的とする制御である。本実施形態の安定制御は、温度を下げるタイミングを時間で管理しており、約140秒で約2℃、約230秒で約3℃設定温度を降下させている。(温度効果タイミングを
図5にポイントA,Bとして図示)。このような温度効果制御は、処理時間と降下温度との関係を記憶したテーブルを用意しておき、このテーブルを制御部300で読みだして、ヒートローラ502の温度制御に適用することで達成できる。この安定制御によって、定着部の温度は130℃近傍に維持される。
【0038】
しかし、このような安定制御を実施していても定着部の温度は、わずかに上昇傾向を示す(ポイントC)。この温度上昇を防止するため、 約400秒のタイミングで上述の冷却処理を実施する。この冷却制御によりヒートローラ502の表面温度は100度程度まで低下する。その後ヒートローラ502の表面温度は、画像消色処理が行われるために必要な温度(例えば130度)まで再び上昇される。そして、消色処理が続行される。
【0039】
冷却処理が行われない場合には、ヒートローラ502の温度があがってしまうために、消色処理を長時間連続して行う際に、排紙される用紙同士が接着してしまうという問題があった。本実施形態では、消色処理を300枚程度連続通史する場合であってもヒートローラ502の温度上昇を未然に防止することができるため、排紙される用紙同士が接着することがなく、消色処理を長時間連続的に実施することができる。
【0040】
図6は、排出紙の積載枚数と、排出紙の排出時の温度と、の関係を示すグラフである。排出紙とは、画像形成装置100によって画像消色処理がなされた後に排出される紙である。積載枚数とは、排出紙が排出部に連続的に排出されることによって積載された枚数を示す。横軸は積載枚数を示す。縦軸は排紙時の温度を示す。破線のグラフは、冷却処理が行われることなく画像消色処理が継続して実行された場合の排出時の温度の推移を表す。実線のグラフは、実施形態の画像形成装置100の画像消色処理における排出時の温度の推移を表す。すなわち、実線のグラフは、所定のタイミング毎に冷却処理が行われた場合の排出時の温度の推移を表す。
【0041】
積載枚数が増えるにつれて、画像消色処理が開始されてから経過した時間が長くなる。そのため、積載枚数が増えるにつれて、定着部の温度が上昇する。定着部の温度の上昇に伴って、排紙時の温度も上昇する。ただし、冷却処理が行われない場合は、冷却処理が行われる場合に比べて排紙時の温度がより高い温度に達する。
図6のグラフを生成する際の実験では、排紙時の温度が約80度を超えると用紙同士の接着が生じていた。実施形態の画像形成装置100では、冷却処理が所定のタイミング毎に行われる。そのため、排紙時の温度を、用紙同士の接着が生じにくい温度に維持することが可能となる。
【0042】
冷却処理を実行するタイミングと、冷却処理を継続する時間とは、
図5及び
図6に示されるような実験を行うことによって、画像形成装置100の設計者により適宜設計される。
【0043】
(変形例)
冷却部520は、制御部300によって冷却処理が実行されていない間も動作してもよい。この場合、制御部300によって冷却処理が実行される際には、冷却部520の動作と、定着部50の加熱の停止と、が実行される。すなわち、冷却処理の実行時に定着部50のランプの加熱が停止することによって、冷却処理が実行されていないときに比べて定着部50の温度が低下する。
冷却処理が実行される間、画像消色処理は中断されずに継続して実行されてもよい。
定着部50が定着装置として実装される場合、上述した制御部300と同様の処理を行う制御装置が定着装置に実装されてもよい。
【0044】
冷却処理が実行される所定のタイミングは、例えば消色処理が開始されてから所定の時間が経過したタイミングであってもよい。冷却処理が実行される所定のタイミングは、例えば消色処理を実行する定着部50の温度が所定の温度に達したタイミングであってもよい。冷却処理が実行される所定のタイミングは、上述したタイミングのうち複数のタイミングに関する条件が全て満たされたタイミングであってもよい。
【0045】
冷却処理が完了するタイミングは、ヒートローラ501の表面温度が所定の閾値以下まで下がったタイミングに限定される必要は無い。例えば、制御部300は、冷却処理を開始してから所定の時間が経過したタイミングで冷却処理を終了してもよい。
【0046】
冷却処理が実行される所定のタイミングの具体的な値は、画像消色処理の対象となる用紙のサイズに基づいて決定されてもよい。例えば、制御部300は、用紙のサイズ毎に、消色されたシートの枚数の所定数の値が対応づけられたテーブルを記憶してもよい。制御部300は、画像消色処理の対象となる用紙のサイズを取得すると、取得されたサイズに応じた値をテーブルから取得する。
【0047】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、所定のタイミング毎に消色処理が中断されて冷却処理が行われる。そのため、消色された後に排出されるシートの温度をより低くすることができる。そのため、トナーを起因とした用紙同士の接着を抑止することができる。
【0048】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。