(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、実施形態の画像形成装置を図面に基づいて説明する。
【0011】
図1は第1の実施形態の電子写真方式のカラー画像形成装置の概略構成を示す。
【0012】
図1において、画像形成装置1は、矢印A方向に回転する無端状の二次転写ベルト10と、二次転写ベルト10の回転方向の上流側から下流側に向かって順に配置されたカラーの画像形成を行うための複数の画像形成部11、12、13、14を有する。
【0013】
本実施形態において、第1画像形成部11〜第4画像形成部14は、同一構造に形成され、消色性材料である消色性トナーが収容される現像器15、画像露光部16からの画像露光光の照射により潜像が形成される感光体ドラム17、感光体ドラム17を一様に帯電させる帯電器18等を有する。
【0014】
なお、二次転写ベルト10を挟んで、各感光体ドラム17と対向して一次転写ローラ19が配置されている。例えば、スキャナ20でスキャンした原稿画像をコピーする場合、スキャナ20のRGB変換された原稿画像光は画像処理部21で、第1画像形成部11〜第4画像形成部14の各色の色信号に変換され、画像露光部16の露光光源を制御し、各色の原稿画像光を対応する感光体ドラム17に照射する。
【0015】
各色の感光体ドラム17に形成された原稿画像の潜像は、それぞれ現像器15の消色性トナーにより現像されて原稿画像のトナー像が形成される。
【0016】
ここで、二次転写ベルト10には、第1画像形成部11の現像器15により第1色のトナー画像が一次転写され、次いで、第2画像形成部12の現像器15により感光体ドラム17に形成された第2色のトナー画像が前記第1トナー画像の上に積層される。このようにして、第3画像形成部13では第2色のトナー画像の上に第3色のトナー画像が積層され、さらに、第4画像形成部14では前記第3色のトナー画像の上に第4色のトナー画像が積層されることになる。
【0017】
二次転写ベルト10に転写された未定着トナー画像は、二次転写ローラ33により、シートSの片面に転写される。
【0018】
シートSは、給紙カセット30内に収納され、不図示の給紙部材により一枚ずつシート搬送路31に給紙される。シート搬送路31を搬送されるシートSは、レジストローラ32によりタイミングを合わせて二次転写ローラ33と二時転写ベルト10とのニップ部である二次転写位置に向けて搬送される。未定着トナー画像が転写されたシートSの未定着トナー画像は、定着器34で加熱・加圧されて定着され、排紙部36に排紙される。
【0019】
また、両面印刷の場合、シートSは、両面パス37によりレジストローラ32に搬送される。
【0020】
本実施形態において、レジストローラ32と二時転写ローラ33との間には、搬送路31を搬送されるシートSの片面に後述するリユースマークを非消色性色材で印刷する例えばインクジェット式のリユースマーク印刷部24が配置される。また、給紙カセット30とレジストローラ32との間には、搬送路31を搬送されるシートSの両面に印刷される前記リユースマークを読取るマーク読取部23が配置される。
【0021】
一方、画像形成装置1の全体を制御する制御部22は、スキャナ20あるいはネットワーク等を介して接続されるパソコン(不図示)、USBメモリ等からの文字、図形、写真等の印刷のための画像(以下、印刷用画像と称す)とは別に、画像形成装置1の固有の特定パターンで構成される画像(以下、特定画像と称す)の画像情報と、特定画像の印刷位置情報を画像処理部21に出力する。特定画像としては種々の構成が提案されるが、本実施形態では説明容易のために、
図2に示すように、一個の矩形パターンを例にして特定画像Pを説明する。
図2において、特定画像Pは説明のために可視像として描いているが、実際には人間の目では認識がし難い色により、非常に細い線により描き、人間の目では認識できない画像である。特定画像Pは、シートSにおいて、文字、図形、写真等の原稿画像100が印刷される画像形成領域内に印刷される。
【0022】
本実施形態において、未使用のシートSに最初に消色性トナーにより原稿画像を印刷する場合における特定画像Pの印刷位置を初期位置とし、消色性トナーによる印刷と消色を繰り返すリユース回数に応じて、前回までに印刷した特定画像Pとは異なる位置に新たな特定画像Pをずらして印刷する。リユース回数は、リユースマーク印刷領域102内に印刷されるリユースマーク103のマーク数をカウントすることにより行われる。
【0023】
特定画像Pの位置ずらし方法の一例を、
図2および
図3を参照して説明する。
【0024】
特定画像Pを矩形とした場合、直交する2方向をX、Y方向とし、X方向の長辺の長さをa、Y方向の短辺の長さをbとする。未使用のシートSに対し、リユースマーク印刷部24は、座標(0、0)を初期位置としてリサイクルゼロの特定画像(P0)を印刷する。特定画像Pの印刷に使用する消色性トナーは、第1画像形成部11に装備される第1トナー〜第4画像形成部14に装備される第4トナーの中で、人間の目では最も認識がし難い色のトナーが選択される。
【0025】
座標(X、Y)への特定画像の印刷は、例えばレジストローラ32がシートSを搬送開始するタイミングに基づいて行う。X方向をシート搬送方向とすると、リユースマーク印刷部24とレジストローラ32との搬送方向における距離が予め決まっているので、レジストローラ32によるシート搬送速度より、シート搬送方向であるX座標(0)は一義的に設定される。そして、リサイクルが1回目の場合には、X方向にa/2以内、Y方向にb/2以内の距離だけずらした座標位置に特定画像(P1)を印刷する。リサイクルが2回目の場合には、1回目のリサイクルに対応する特定画像(P1)に対し、X方向にa/2以内、Y方向にb/2以内の距離だけずらした座標位置に特定画像(P2)を印刷する。
【0026】
ここで、シートSのリユース回数の上限をn回と設定し、リユース回数をm(n≧m)とする。座標のずらしの刻み幅は、X方向に、(a/2)/n、Y方向に(b/2)/nとし、m回目のリユース回数のシートSの場合において、m=0の印刷ジョブ(未使用シートSに対する印刷)に対し、
X方向に(a/2)/n*m、Y方向に(b/2)/n*mだけずらして印刷する。
【0027】
図3は、リユース回数の上限が、n=2とし、m=1と、m=2の場合の特定画像のずらし位置を示す。
【0028】
このように、印刷ジョブ毎に、特定画像Pの座標位置(X、Y)をランダムにずらすことによって、シートSのリサイクルを繰り返しても同じ位置に特定画像Pが重なることがない。このため、消色性トナーを用いてシートSに原稿画像と特定画像Pを印刷し、その後消色するサイクルを繰り返しても、特定画像Pを印刷した跡がずれるので、太陽光や室内灯等の明かりの下では、人間の目では視認が困難である。
【0029】
本実施形態において、特定画像Pのずらし方向については
図3に示す右下がり方向を例にして説明したが、上下左右方向、右上がり方向、左下がり方向、左上がり方向等のどのような方向にずらしても良い。
【0030】
ここで、第1画像形成部11〜第4画像形成部14の各現像器15に収容される消色性トナーの色としては、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックを例示することができる。
【0031】
ここで、消色性材料について以下に説明する。
【0032】
実施形態に使用される消色可能なトナーは、バインダー樹脂、電子供与性呈色剤、及び電子受容性顕色剤を含む。さらに消色剤を加えてもよい。また電子供与性呈色剤、電子受容性顕色剤、消色剤をカプセル化してトナー中にカプセル化された色材粒子として含有させてもよい。
【0033】
(電子供与性呈色剤)
電子供与性呈色剤とは主にロイコ染料のことである。ロイコ染料とは、顕色剤により発色することが可能な電子供与性の化合物である。例えば、ジフェ二ルメタンフタリド類、フェニルインドリルフタリド類、インドリルフタリド類、ジフェニルメタンアザフタリド類、フェニルインドリルアザフタリド類、フルオラン類、スチリノキノリン類、ジアザローダミンラクトン類等が挙げられる。
【0034】
(電子受容性顕色剤)
顕色剤としては、ロイコ染料にプロトンを与える電子受容性化合物である。例えば、フェノール類、フェノール金属塩類、カルボン酸金属塩類、芳香族カルボン酸及び炭素数2〜5の脂肪族カルボン酸、ベンゾフェノン類、スルホン酸、スルホン酸塩、リン酸類、リン酸金属塩類、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステル金属塩類、亜リン酸類、亜リン酸金属塩類、モノフェノール類、ポリフェノール類、1、2、3−トリアゾール及びその誘導体等がある。
【0035】
(消色機構)
CVL(クリスタルバイオレットラクトン)に代表されるロイコ染料系の呈色剤は顕色剤と結合すると発色し、解離すると消色するという特徴を持つ。顕色剤と消色剤のほかに温度コントロール剤と呼ばれる融点と凝固点の温度差が大きい物質を用いると温度コントロール剤の融点以上に加熱した際に消色し、凝固点が常温以下の場合は常温でも消色状態を維持した色材になる。実施形態では例えばロイコ系呈色剤、顕色剤、温度コントロール剤をカプセル化した発色・消色可能な色材系を用いることができる。
【0036】
図4は
図1の画像形成装置1のハードウェア構成を示すブロック図、
図5は
図4のハードウェア構成による特定画像の位置ずらし印刷の処理を示すフローチャートである。
【0037】
図4において、画像形成装置1は、画像形成装置の全体を制御する制御部22、画像処理部21、記憶部25、スタートスイッチ等の画像形成装置1の操作部材および表示部等を備えた操作部26、スキャナ20、第1画像形成部11−第4画像形成部14、マーク読取部23、リユースマーク印刷部24、シート搬送路31および両面パス36等のシート搬送部38、レジストローラ32等を有する。そして、これらのコンポーネントがバス27を介して接続される。また、バス27には不図示のネットワークが接続され、パソコン(不図示)等の端末装置からの原稿画像の情報が画像処理部21に出力される。
【0038】
制御部22は、例えばCPU(Central Processing Unit)あるいはMPU(Micro Processing Unit)からなる画像形成装置の全体を制御するプロセッサ221と、メモリ222を有する。メモリ222は、例えば、半導体メモリであり、各種制御プログラムを格納するROM(Read Only Memory)223と、プロセッサ221に一時的な作業領域を提供するRAM(Random Access Memory)224とを有する。
【0039】
制御部22は、メモリ222または記憶部25に記録した特定画像Pと、特定画像Pを印刷する座標を設定し、画像処理部21に出力し、例えばスキャナ20で読取った原稿画像と共に、第1画像形成部11−第4画像形成部14のいずれか一つに特定画像Pの画像情報を出力する。特定画像Pが印刷される座標位置の設定は、例えば
図2、
図3で説明したように、リサイクル回数に対応してずらした位置に設定される。
【0040】
操作部26で両面印刷が設定されると、シート搬送部38は、シートSの第1面に転写したトナー画像を定着器34で定着後、シート搬送路36を搬送されるシートSの後端が排紙ローラ35を通過する手前位置で、排紙ローラ35の搬送方向を逆転し、シートSを両面パス37に送り込む。両面パス37に搬送されたシートSは、第2面をリユースマーク印刷部24側に向けるようにしてレジストローラ32まで搬送され、所定のタイミングでシート搬送路31に搬送される。
【0041】
本実施形態では、両面印刷が設定されると、シートSの両面に印刷されているリユースマーク103を読取り、第1面と第2面に対するリユース回数を検出する。これは、第1面のリユース回数と第2面のリユース回数が異なっていると、リユース回数の少ない面に印刷される特定画像に重なって特定画像が印刷されるおそれがあり、これを避けるために、マーク読取部23はシートの第1面と第2面のリユース回数を別々に検出している。リユースマーク印刷部24は、トナー画像をシートSに二次転写する前に、シートSのリユースマーク印刷領域102内に印刷される。マーク読取部23で読取ったリユース回数は制御部22のメモリ222に記録され、既に印刷されているリユースマーク103と重ならない所定位置に一つだけリユースマーク103を印刷する。
【0042】
次に、
図5に示すフローチャートに基づいて、特定画像の位置ずらし印刷の処理を説明する。なお、スキャナ20により原稿を読取る場合を例にして説明する。
【0043】
操作部26のスタートボタンが押されてコピー動作が開始され、給紙カセット30からシートSがシート搬送路31に搬送されると、Act.1において、マーク読取部23により、シートSの第1面と第2面のリユースマーク103を読取り、Act.2に進む。
【0044】
Act.2において、読取った第1面のリユースマークの個数より、第1面のリユース回数が上限回数(n)である否かを判断し、上限値であるとAct.3に進み、上限値でなければAct.4に進む。
【0045】
Act.3において、操作部26の表示部にリユースが不可との警告を表示させ、シートSの第1面に対する印刷を終了する。
【0046】
Act.4において、読取った第2面のリユースマークの個数より、第2面のリユース回数が上限回数(n)である否かを判断し、上限値であるとAct.3に進み、上限値でなければAct.5に進む。
【0047】
Act.5において、第1面のリユース回数が0か否か、すなわち未使用のシートであるか、すでにリユースしたシートSであるかを判断する。未使用のシートSであるとAct.6に進み、リユースシートであればAct.7に進む。
【0048】
Act.6において、第1面に印刷する特定画像Pの初期位置の座標(0,0)を設定し、Act.8に進む。
【0049】
Act.7において、リユース回数に対応して第1面に印刷する特定座標Pのずれ位置の座標を設定し、Act.8に進む。例えば、1回リユースしたシートSに対しては、例えば
図3に示すように、前回印刷された特定画像P0に対し、特定画像P1について、X方向に(a/2)以内のずれ、Y方向に(b/2)以内のずれを有する座標を設定する。
【0050】
Act.8において、第2面のリユース回数が0か否か、すなわち第2面が未使用のシートであるか、すでにリユースしたシートSであるかを判断する。第2面が未使用のシートSであるとAct.9に進み、第2面がリユースのシートSであればAct.10に進む。
【0051】
Act.9において、Act.6と同様に、第2面に印刷する特定画像Pの初期位置の座標(0,0)を設定し、Act.11に進む。
【0052】
Act.10において、Act.7と同様に、リユース回数に対応して第1面に印刷する特定座標Pのずれ位置の座標を設定し、Act.11に進む。例えば、第2面を2回リユースしたシートSに対しては、例えば
図3に示すように、前回印刷された特定画像P1に対し、特定画像P2について、X方向に(a/2)以内のずれ、Y方向に(b/2)以内のずれを有する座標を設定する。
【0053】
Act.11において、片面印刷か両面印刷かを判断し、片面印刷であればAct.12に進み、両面印刷であればAct.16に進む。
【0054】
Act.12において、第1画像形成部11−第4画像形成部14に対し、第1面についての、原稿画像およびAct.6またはAct.7において設定した座標位置に特定画像Pの形成を指示し、転写ベルト10に原稿画像と特定画像Pの未定着トナー画像を転写し、Act.13に進む。特定画像Pは、第1画像形成部11−第4画像形成部14のいずれか一つの画像形成部の消色性トナーによる単色の画像が形成される。特定画像Pは、例えば原稿画像と同じ領域に形成される。
【0055】
Act.13において、リユースマーク印字部24により、所定位置にリユースマーク103を印刷し、Act.14に進む。リユースマーク印字部24は、マーク読取部23で読取ったリユース回数に1を加えた個数となるようにリユースマーク印字領域102内の所定位置に、リユースマーク103を印字する。
【0056】
Act.14において、転写ベルト10に転写された原稿画像と特定画像Pを転写ローラ33を介してシートSの第1面に二次転写し、さらに定着器34において原稿画像と特定画像Pの定着を行い、Act.15に進む。
【0057】
Act.15において、原稿画像と特定画像Pが定着されたシートSを排紙ローラ35により排紙部36に排紙する。
【0058】
一方、両面印刷の場合には、Act.16−Act.18において、Act.12−Act.14と同様の第1面への処理を行い、Act.19に進む。
【0059】
Act.19において、第1面に対する原稿画像と特定画像Pの定着が終了したシートSを両面パス37に搬送し、Act.20に進む。
【0060】
Act.20−Act.22において、シートSの第2面に、Act.12−Act.14と同様の処理を行い、Act.23において、両面印刷が終了したシートSを排紙部36に排紙し、本処理を終了する。
【0061】
本実施形態によれば、消色性色材である消色性トナーで印刷される特定画像は、過去に印刷された特定画像の印刷位置とは異なる位置に印刷されることから、リユースを繰り返しても特定画像のパターンが重なるということが回避される。このため、室内の一般的な照明光の下で、特定画像が認識されることを防止することができる。
【0062】
上記した実施形態において、特定画像Pの印刷位置はリユース回数に応じて所定ピッチでX方向とY方向にずらしているが、ずらし方向を特定せずにランダムに印刷位置の座標を変更するようにしても良い。