画像形成装置
【課題】シートの再利用回数が増えても安定した画像が得られる画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体に担持した未定着現像剤像を転写部でシートに転写し、定着部で未定着現像剤像をシートに定着する画像形成装置であって、消色機能を有する第1現像剤による現像剤像が消去された再利用シートを収容し、転写部に向けて給紙する給紙部と、前記再利用シートに形成する現像剤像の現像剤付着量を管理情報として、第1現像剤でシートに形成する管理情報生成部と、を備える。
【解決手段】像担持体に担持した未定着現像剤像を転写部でシートに転写し、定着部で未定着現像剤像をシートに定着する画像形成装置であって、消色機能を有する第1現像剤による現像剤像が消去された再利用シートを収容し、転写部に向けて給紙する給紙部と、前記再利用シートに形成する現像剤像の現像剤付着量を管理情報として、第1現像剤でシートに形成する管理情報生成部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この明細書に記載の実施形態は、シートに形成された消色性色材の付着量の管理技術に関する。
【背景技術】
【0002】
シート上に形成した画像を特定波長の光、圧力、加熱等の外的刺激により消色する機能を備えた消色性色材がある。電子写真方式の画像形成装置は、消色性色材としての消色性トナーをシート上に転写し、定着器で加熱、加圧により定着する。そして、定着温度よりも高温の消色温度で消色性トナー画像を加圧、加熱することにより、画像を消色しシートの再利用を可能とする。
【0003】
ところで、再利用されるシートは、シートの画像形成面からは文字などの画像は消され、人間の目からは直接視認できないが、実際には消色性トナーを構成する樹脂剤はそのまま存在する。
【0004】
このため、再利用回数が増えるに従って、シート上の同一部分に付着する消色トナーの付着量が増加する。シート上に形成されているトナー樹脂の付着量が増加すると、トナー画像をシートに転写する際の転写効率や、トナー画像をシートに定着する際の定着効率といった画像形成に影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、再利用シートに画像を形成する前に、シート上に存在するトナー樹脂の付着量を推定できれば、トナー付着量に応じた転写バイアス、定着温度等のシートとトナーに係る制御対象を制御し、安定した画像の提供を可能とする。
【0006】
本発明の目的は、このような課題を解決するためになされたもので、シートの再利用回数が増えても安定した画像が得られる画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体に担持した未定着現像剤像を転写部でシートに転写し、定着部で未定着現像剤像をシートに定着する画像形成装置に関する。この画像形成装置は、消色機能を有する第1現像剤による現像剤像が消去された再利用シートを収容し、転写部に向けて給紙する給紙部と、前記再利用シートに形成する現像剤像の現像剤付着量を管理情報として、第1現像剤でシートに形成する管理情報生成部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態に係る画像形成装置の概略図。
【図2】(a)トナー付着量管理情報が消色された状態のシートの一例を示す図、(b)は図1の画像形成装置により再利用紙を用いて消色性トナー画像を形成した一例を示す図。
【図3】再利用紙におけるトナー付着量に応じて転写バイアスを補正する転写バイアス補正制御ブロック図。
【図4】図3のトナー付着量管理部の構成を示すブロック図。
【図5】図4のトナー付着量管理部による転写バイアス補正制御の流れを示すフローチャート。
【図6】画像形成回数と印字率毎の転写バイアス補正係数を示す図。
【図7】用紙坪量と相対湿度ごとの転写バイアスを示す図。
【図8】相対湿度と用紙抵抗値との関係を坪量の異なるシートについて示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本実施形態に係る画像形成装置を図面を参照して詳細に説明する。
【0010】
本実施形態の画像形成装置1として、電子写真方式の画像形成部を備えたMFP(Multi Function Peripheral)を例にして以下説明する。
【0011】
図1において、MFP1は、装置本体2の上部にスキャナー等の画像読取部3を配置し、画像読取部3の上部にADF(Auto Document Feeder)4を配置している。また、画像形成装置本体2には、給紙カセット5A、5Bを上下に配置した給紙部6、画像形成部7、給紙部6のシートを二次転写位置Tに搬送する搬送ローラ8aを備える搬送部8を配置している。給紙カセット5A、5Bから給紙ローラ31により搬送部8に給紙されたシートは、レジストローラ対9により、所定のタイミングで二次転写位置Tに向けて搬送される。なお、上段の給紙カセット5Aに再利用シートを収容し、下段のカセット5Bに未使用のシートを収容するようにしてもよい。
【0012】
画像形成部7は、所定の第1温度の加熱で消色すると共に、第1温度よりも低温の第2温度で加熱されると溶融し、シートSに定着する消色性色材(消色トナー)である第1現像剤が収容された第1現像器10を備えた第1現像部11を備える。また、画像形成部7は、第1現像部11に加え、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の非消色性色材(通常トナー)である第2現像剤がそれぞれ収容された第2現像器12を備えた第2現像部13を備える。
【0013】
本実施形態において、第1現像器10は第1プロセスカートリッジ14D内に配置され、各色の第2現像器12は各色の第2プロセスカートリッジ14Y,14M,14C,14K内に配置されている。第1プロセスカートリッジ14Dと第2プロセスカートリッジ14Y,14M,14C,14Kは同一構造とし、感光体ドラム15の周囲に、上記した第1現像器10、第2現像器12が配置される。
【0014】
また、感光体ドラム15と対向して帯電ローラ16と、一次転写ローラ17が配置される。感光体ドラム15には、レーザ露光装置を備えた露光部18を有し、露光部18から各感光体ドラム15に向けて画像情報に基づく露光光が照射される。感光体ドラム15には、露光光により静電潜像が形成され、第1現像器10の第1現像剤、第2現像器12の第2現像剤により静電潜像が現像される。各感光体ドラム15に形成されたトナー画像は、一次転写ローラ17により無端回動する一次転写ベルト19に転写されて転写位置Tに向けて移動する。なお、一次転写の終了した感光体ドラム15に残ったトナーは不図示のクリーナにより除去される。
【0015】
一方、レジストローラ対9により所定のタイミングで二次転写位置Tに向けてシートSが搬送される。二次転写位置Tには、一次転写ベルト19が掛け回される二次転写対向ローラ21と、二次転写バイアスローラ22を対向配置した二次転写部20を配置し、転写位置Tで一次転写ベルト19に担持された未定着トナー画像をシートSに転写する。未定着トナー画像が転写されたシートSは、定着器23に向けて搬送される。定着器23は、例えば加熱ローラ24と、加熱ローラ24に加圧接触する加圧ローラ25と、加熱ローラ24を加熱する例えばハロゲンランプ(不図示)等で構成される加熱源と、加熱ローラ24の表面温度を検知する温度センサ(不図示)等を有し、前記ハロゲンランプへの通電を制御して加熱温度を制御できるようになっている。定着器23を通過したシートは、排紙ローラ対26により排紙部27に排紙される。
【0016】
二次転写部20は、転写バイアス制御部により所定のバイアス電圧が二次転写バイアスローラ22に印加される。この所定のバイアス電圧に対し、シートの坪量に応じた相対湿度に基づく補正電圧値が増減される。
【0017】
本実施形態では、給紙カセット5に収容されているシートSについて、消色トナーである第1現像剤によるトナー画像を消去して再利用するシートであるか否か、再利用シートであれば、再利用回数(N)、印字率、画像濃度等の情報をトナー付着量の管理情報として再利用シートに第1現像剤で印字する。図2(a),図2(b)に示すように、トナー付着量の管理情報の印字領域50は、例えばシートSの長辺側の一側端部とすることができる。勿論、長辺側および短辺側の各一側端部に印字領域50を設けてもよい。
【0018】
そして、図2(a)に示すように、給紙カセット5A、5Bに収容される再利用シートSにおいて、印字領域50に第1現像剤像で印字されるトナー付着量の管理情報は、消去されている。しかし、消色性トナーは樹脂部分がそのまま存在しているので、CCD等のラインセンサにより読み取ることができる。本実施形態では、給紙カセット5の最上位置に載置するシートSのトナー付着量の管理情報を取得するCCDラインセンサ等の管理情報取得部28を給紙カセットの上方に配置している。
【0019】
第1現像部11を使用した画像形成を行うか、第2現像部13を使用した画像形成を行うかは、モニタ29を備えた操作部30の操作により選択される。
【0020】
第1現像部11を使用した消色トナーによる画像形成を行う場合、消去処理済みの再利用シートを使用する場合と、消去処理済みの再利用シートの使用回数等が多く、これ以上の再利用が適していない場合があり、この場合には例えば未使用のシートを収容する下段の給紙カセット5Bのシートを使用することができる。
【0021】
図2(a)(b)に示すように、トナー付着量の管理情報の印字領域50には、再利用回数に応じて、端から順に所定位置に管理情報51、52、53、54が例えばQRコード(登録商標)により印字される。すなわち、図2(a)では、3回の再利用を行ったことが管理情報51、52、53の印字位置から判断でき、二点鎖線で示す領域61は画像消去部分を示す。そして、この再利用シートに第1現像剤で現像像を形成し、定着した状態を図2(b)に示す。図2(b)では、4回目の再利用回数の位置に管理情報54が印字され、シートSには画像情報が印字される。
【0022】
シートSに、トナー付着量の管理情報を印字し、印字された管理情報を読み取って転写バイアス出力を調整する制御回路を図3に基づいて説明する。
【0023】
図3において、バスライン40を介してMFP1の全体を制御するプロセッサ(CPU)41、操作部30、記憶部42、メモリ部43、トナー付着量管理部44、画像処理部45、第1現像部11、第2現像部13、転写バイアス補正部46、管理情報取得部28、画像情報取得部47、定着部23が接続されている。
【0024】
プロセッサ41は、メモリ部43または記憶部42に格納されたプログラムに基づいて所定の処理を実行し、画像形成動作を制御する。メモリ部43は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、DRAM、SRAM(Static Random Access Memory)、VRAM(Video RAM)、フラッシュメモリを用いることができ、MFP1において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。
【0025】
操作部30は、消色トナーを収容する第1現像部11を使用するか、通常トナーを収容する第2現像部13を使用してカラー印刷あるいはモノクロ印刷を行うかを選択する。なお、給紙カセット5Aに再利用シートを収容し、給紙カセット5Bには未使用のシートを収容しているものとして説明する。給紙カセット5Aを使用するか、給紙カセット5Bを使用するかは操作部30により選択することができる。管理情報取得部28は、給紙カセット5Aの最上位に積載される待機中の再利用シートSに印字された消色済みのトナー付着量管理情報を読み込み、トナー付着量管理部44に送信する。
【0026】
トナー付着量管理部44は、今回の画像形成に用いられるトナー付着量を画像情報取得部28の画像情報の印字率と濃度情報(トナー付着量)に基づいて設定したトナー付着量管理情報を画像処理部45に送信し、原稿画像と共にシートSにトナー付着量管理情報を第1現像剤で形成する。また、前回までの再利用に供したトナー付着量に加え、今回の画像形成に伴うトナー付着量を加えた総トナー付着量を転写バイアス補正部46に送信する。転写バイアス補正部46は、総トナー付着量に応じて増加電圧値を求める。そして、増加電圧値を加えた転写バイアスにより再利用シートSに第1現像剤像を転写し、定着部23で定着する。
【0027】
図4は、トナー付着量管理部44のブロック図を示す。
【0028】
画像情報取得部47である画像読取部3あるいはパソコンと通信するインターフェースを介して取得した今回印字する画像情報は、メモリ部31に読み込まれると共に、画像処理部45に送信される。画像処理部45は、今回印字する各ページにおける画素数から各ページの印字率を求め、また各ページの濃度情報から今回印字する各ページのトナー付着量を求め、トナー付着量設定部61に送信する。
【0029】
トナー付着量設定部61には、管理情報取得部28で読み込んだ再利用回数(N、Nは1以上の整数)と、今までの管理情報である過去の管理情報が送信される。すなわち、トナー付着量設定部61には、今回の再利用回数と印字するトナー付着量である今回の管理情報と、過去の再利用回数およびトナー付着量である過去の管理情報が送信される。そして、今回の管理情報をトナー付着量管理情報生成部62に送信する。トナー付着量管理情報生成部62は、今回の管理情報を画像処理部45に送信する。画像処理部45は、今回の管理情報を原稿画像と共に画像形成部7に送信し、第1現像部11を駆動して第1現像剤による現像像を感光体ドラム15に形成する。感光体ドラム15上の第1現像剤像は転写ベルト19に一次転写され、二次転写部20でシートSに転写される。
【0030】
二次転写部20の二次転写ローラ22に印加される転写バイアスの出力値は、過去のトナー付着量と今回のトナー付着量との総和である総トナー付着量によって調整される。トナー付着量設定部61は、総トナー付着量の情報を再利用回数(N)と共に転写バイアス補正部46に送信する。また、総トナー付着量および再利用回数(N)の情報は、再利用適否判定部63に出力される。再利用可否判定部63は、例えば再利用回数が所定回数を超えたか否か、総トナー付着量が所定量を超えたか否かにより再利用可否が判定される。そして、再利用に適さないと判定した場合には、再利用不適判定情報を出力する。再利用不適判定情報が出力されると、CPU41は給紙部5Aからの給紙を停止し、未使用のシートを収容した給紙部5Bからの給紙を給紙部6に指示することが例示できる。また、再利用不適と判定されたシートSを給紙カセット5Aから取り除くために、例えばモニタ29にその旨を指示する表示を行ったり、転写部20を通らずに機外に排出させたりすることを例示できる。
【0031】
一方、転写バイアス補正部46は、例えば図6に示す補正テーブルに示す補正係数を決定し、図7に示すテーブルで決定される転写バイアスにこの補正係数を乗算し、決転写バイアス出力を決定する。転写バイアス補正部46で決定した二次転写バイアスは、転写バイアス制御部48に出力され、二次転写部20に出力される。
【0032】
図6に示す補正テーブルは、画像形成回数(再利用回数)と印字率ごとの転写バイアスの補正係数の一例を示す。例えば、画像形成回数が3回で、印字率が26〜50%では、補正係数が1.00、画像形成回数が6回で、印字率が51〜75%では、補正係数1.15としている。
【0033】
また、図7に示すテーブルは、用紙坪量と相対湿度ごとの転写バイアスを示し、坪量106g〜160g/cm2のシートで、相対湿度34%では、770Vの転写バイアスとなり、この電圧に対して例えば上記した補正係数1.00、1.15が乗算されることになる。なお、シートの抵抗値は湿度環境に依存し、図8に示すように、坪量100g/cm2、120g/cm2、160g/cm2、200g/cm2、250g/cm2、280g/cm2のシートは、低湿側で抵抗値が上昇する特性を有している。
【0034】
次に、図4に示すトナー付着量の管理情報の生成と、転写バイアスの補正の制御の流れを図5に示すフローチャートに基づいて説明する。
【0035】
ACT1において、選択された給紙カセット5Aまたは5Bに収容されているシートSが再利用シートであるか否かを管理情報取得部28からの読取情報に基づいて判断する。管理情報が読み取れれば再利用シートと判断し、ACT2に進む。
【0036】
ACT2では、例えば図2(a)の状態のシートSの管理情報を管理情報取得部28により取得し、ACT3に進む。管理情報は、再利用回数(N)と、印字率情報と濃度情報に基づくトナー付着量である。トナー付着量情報としては、利用回数ごとにシートに表示し、あるいは最後の管理情報に合算した値を表示してもよい。
【0037】
ACT3では、第1現像部11が選択されたか否か、すなわち消色性トナーにより繰り返し印刷を選択したか否かを判定し、第1現像部11が選択されているとACT4に進む。
【0038】
ACT4では、画像情報取得部47により、パソコンあるいはADF4に載置した原稿の画像情報を取得し、ACT5に進む。
【0039】
ACT5では、ACT2で取得した管理情報に基づいて今回の印字の再利用回数N(N=N+1)を設定し、ACT6に進む。
【0040】
ACT6では、ACT2で取得した管理情報に基づいて今回の印字率を取得し、ACT7に進む。
【0041】
ACT7では、ACT2で取得した管理情報に基づいて今回の濃度情報を取得し、ACT8に進む。
【0042】
ACT8では、今回の再利用回数N、今回の印字率および今回の濃度情報に基づく管理情報を生成し、ACT9に進む。
【0043】
ACT9では、今回のトナー付着量と過去のトナー付着量の総和を求め、転写バイアス補正部46で転写バイアスを補正するための係数を求めACT10に進む。
【0044】
ACT10では、補正された転写バイアスを二次転写部20に出力し、再利用シートSへ第1現像剤像を転写し、ACT11に進む。
【0045】
ACT11では、定着部23で第1現像剤像を再利用シートSに定着し、終了する。
【0046】
また、ACT3において、第2現像部13を選択している場合には、通常のトナーによる永久画像を再利用シートに形成するために、ACT12において、ACT4と同様に画像情報取得部47で画像情報を取得し、今回の画像の印字率を取得し(ACT13)、今回の画像の濃度情報を取得し(ACT14)、ACT15に進む。
【0047】
ACT15では、過去のトナー付着量と再利用回数を取得し、今回のトナー付着量を加えた総トナー付着量に基づいて転写バイアス補正部46で転写バイアスを補正するための係数を求めACT16に進む。
【0048】
ACT16では、補正された転写バイアスを転写部に出力し、再利用シートSに第2現像剤像を転写し、ACT11に進む。
【0049】
一方、ACT1において、未使用のシートを選択するか、あるいは再利用シートのトナー付着量が所定量を超えて再利用不可能の場合には、ACT17に進みACT3と同様に、第1現像部11が選択されたか否か、すなわち消色性トナーにより未使用のシートに対する繰り返し印刷を選択したか否かを判定し、第1現像部11が選択されているとACT18に進む。
【0050】
ACT18では、画像情報取得部47により、パソコンあるいはADF4に載置した原稿の画像情報を取得し、ACT19に進む。
【0051】
ACT19では、未使用のシートを使用するので、今回の印字の再利用回数Nを1(N=1)に設定し、ACT20に進む。
【0052】
ACT20では、ACT18で取得した管理情報に基づいて今回の印字率を取得し、ACT21に進む。
【0053】
ACT21では、ACT18で取得した管理情報に基づいて今回の濃度情報を取得し、ACT22に進む。
【0054】
ACT22では、今回の再利用回数N=1、今回の印字率および今回の濃度情報に基づく管理情報を生成し、ACT23に進む。
【0055】
ACT23では、今回のトナー付着量を求め、転写バイアス補正部46で転写バイアスを補正するための係数を求めACT24に進む。
【0056】
ACT24では、補正された転写バイアスを二次転写部20に出力し、未使用シートSへ第1現像剤像を転写し、ACT11に進む。
【0057】
また、ACT17において、第2現像部13を選択している場合には、通常のトナーによる永久画像を未使用シートに形成するために、ACT25において、ACT4と同様に画像情報取得部47で画像情報を取得し、ACT26に進む。
【0058】
ACT26では、今回の画像の印字率と画像濃度に基づくトナー付着量に基づいて転写バイアス補正値を求め、ACT29に進む。
【0059】
ACT29では、ACT28において決定された転写バイアスの補正値に基づく転写バイアスで未使用シートSに第2現像剤像を転写し、ACT11に進み、本動作を終了する。
【0060】
本実施形態によれば、再利用シートSに付着しているトナー付着量を当該シートに形成するトナー付着量の管理情報により管理することができる。この管理情報は、管理情報と同じ消色トナーである第1現像剤を使用しているので、管理情報の画像形成が容易に行える。また、画像情報と共に管理情報も同時に消色するので、再利用上の問題がない。
【0061】
さらに、トナー付着量の管理情報を取得することで、その再利用シートに対する転写バイアスの補正も適切に行え、転写ムラのない画像を形成することができる。
【0062】
上記した実施形態では、シートに付着している過去のトナー付着量と、今回の画像形成で付着されると推定されるトナー付着量との総和に基づいて、転写バイアスを制御するようにしているが、制御対象としては、これに限定されるものではない。
【0063】
本実施形態は、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。
【符号の説明】
【0064】
1 MFP 3 画像読取部 7 画像形成部 8 搬送部
10 第1現像器 12 第2現像器 15 感光体ドラム
16 帯電ローラ 22 二次転写バイアスローラ 23 定着器
28 管理情報取得部 44 トナー付着量管理部
46 転写バイアス補正部 51、52、53、54 管理情報
61 トナー付着量設定部 62 トナー付着量管理情報生成部
63 再利用適否判定部
【技術分野】
【0001】
この明細書に記載の実施形態は、シートに形成された消色性色材の付着量の管理技術に関する。
【背景技術】
【0002】
シート上に形成した画像を特定波長の光、圧力、加熱等の外的刺激により消色する機能を備えた消色性色材がある。電子写真方式の画像形成装置は、消色性色材としての消色性トナーをシート上に転写し、定着器で加熱、加圧により定着する。そして、定着温度よりも高温の消色温度で消色性トナー画像を加圧、加熱することにより、画像を消色しシートの再利用を可能とする。
【0003】
ところで、再利用されるシートは、シートの画像形成面からは文字などの画像は消され、人間の目からは直接視認できないが、実際には消色性トナーを構成する樹脂剤はそのまま存在する。
【0004】
このため、再利用回数が増えるに従って、シート上の同一部分に付着する消色トナーの付着量が増加する。シート上に形成されているトナー樹脂の付着量が増加すると、トナー画像をシートに転写する際の転写効率や、トナー画像をシートに定着する際の定着効率といった画像形成に影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、再利用シートに画像を形成する前に、シート上に存在するトナー樹脂の付着量を推定できれば、トナー付着量に応じた転写バイアス、定着温度等のシートとトナーに係る制御対象を制御し、安定した画像の提供を可能とする。
【0006】
本発明の目的は、このような課題を解決するためになされたもので、シートの再利用回数が増えても安定した画像が得られる画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体に担持した未定着現像剤像を転写部でシートに転写し、定着部で未定着現像剤像をシートに定着する画像形成装置に関する。この画像形成装置は、消色機能を有する第1現像剤による現像剤像が消去された再利用シートを収容し、転写部に向けて給紙する給紙部と、前記再利用シートに形成する現像剤像の現像剤付着量を管理情報として、第1現像剤でシートに形成する管理情報生成部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態に係る画像形成装置の概略図。
【図2】(a)トナー付着量管理情報が消色された状態のシートの一例を示す図、(b)は図1の画像形成装置により再利用紙を用いて消色性トナー画像を形成した一例を示す図。
【図3】再利用紙におけるトナー付着量に応じて転写バイアスを補正する転写バイアス補正制御ブロック図。
【図4】図3のトナー付着量管理部の構成を示すブロック図。
【図5】図4のトナー付着量管理部による転写バイアス補正制御の流れを示すフローチャート。
【図6】画像形成回数と印字率毎の転写バイアス補正係数を示す図。
【図7】用紙坪量と相対湿度ごとの転写バイアスを示す図。
【図8】相対湿度と用紙抵抗値との関係を坪量の異なるシートについて示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本実施形態に係る画像形成装置を図面を参照して詳細に説明する。
【0010】
本実施形態の画像形成装置1として、電子写真方式の画像形成部を備えたMFP(Multi Function Peripheral)を例にして以下説明する。
【0011】
図1において、MFP1は、装置本体2の上部にスキャナー等の画像読取部3を配置し、画像読取部3の上部にADF(Auto Document Feeder)4を配置している。また、画像形成装置本体2には、給紙カセット5A、5Bを上下に配置した給紙部6、画像形成部7、給紙部6のシートを二次転写位置Tに搬送する搬送ローラ8aを備える搬送部8を配置している。給紙カセット5A、5Bから給紙ローラ31により搬送部8に給紙されたシートは、レジストローラ対9により、所定のタイミングで二次転写位置Tに向けて搬送される。なお、上段の給紙カセット5Aに再利用シートを収容し、下段のカセット5Bに未使用のシートを収容するようにしてもよい。
【0012】
画像形成部7は、所定の第1温度の加熱で消色すると共に、第1温度よりも低温の第2温度で加熱されると溶融し、シートSに定着する消色性色材(消色トナー)である第1現像剤が収容された第1現像器10を備えた第1現像部11を備える。また、画像形成部7は、第1現像部11に加え、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の非消色性色材(通常トナー)である第2現像剤がそれぞれ収容された第2現像器12を備えた第2現像部13を備える。
【0013】
本実施形態において、第1現像器10は第1プロセスカートリッジ14D内に配置され、各色の第2現像器12は各色の第2プロセスカートリッジ14Y,14M,14C,14K内に配置されている。第1プロセスカートリッジ14Dと第2プロセスカートリッジ14Y,14M,14C,14Kは同一構造とし、感光体ドラム15の周囲に、上記した第1現像器10、第2現像器12が配置される。
【0014】
また、感光体ドラム15と対向して帯電ローラ16と、一次転写ローラ17が配置される。感光体ドラム15には、レーザ露光装置を備えた露光部18を有し、露光部18から各感光体ドラム15に向けて画像情報に基づく露光光が照射される。感光体ドラム15には、露光光により静電潜像が形成され、第1現像器10の第1現像剤、第2現像器12の第2現像剤により静電潜像が現像される。各感光体ドラム15に形成されたトナー画像は、一次転写ローラ17により無端回動する一次転写ベルト19に転写されて転写位置Tに向けて移動する。なお、一次転写の終了した感光体ドラム15に残ったトナーは不図示のクリーナにより除去される。
【0015】
一方、レジストローラ対9により所定のタイミングで二次転写位置Tに向けてシートSが搬送される。二次転写位置Tには、一次転写ベルト19が掛け回される二次転写対向ローラ21と、二次転写バイアスローラ22を対向配置した二次転写部20を配置し、転写位置Tで一次転写ベルト19に担持された未定着トナー画像をシートSに転写する。未定着トナー画像が転写されたシートSは、定着器23に向けて搬送される。定着器23は、例えば加熱ローラ24と、加熱ローラ24に加圧接触する加圧ローラ25と、加熱ローラ24を加熱する例えばハロゲンランプ(不図示)等で構成される加熱源と、加熱ローラ24の表面温度を検知する温度センサ(不図示)等を有し、前記ハロゲンランプへの通電を制御して加熱温度を制御できるようになっている。定着器23を通過したシートは、排紙ローラ対26により排紙部27に排紙される。
【0016】
二次転写部20は、転写バイアス制御部により所定のバイアス電圧が二次転写バイアスローラ22に印加される。この所定のバイアス電圧に対し、シートの坪量に応じた相対湿度に基づく補正電圧値が増減される。
【0017】
本実施形態では、給紙カセット5に収容されているシートSについて、消色トナーである第1現像剤によるトナー画像を消去して再利用するシートであるか否か、再利用シートであれば、再利用回数(N)、印字率、画像濃度等の情報をトナー付着量の管理情報として再利用シートに第1現像剤で印字する。図2(a),図2(b)に示すように、トナー付着量の管理情報の印字領域50は、例えばシートSの長辺側の一側端部とすることができる。勿論、長辺側および短辺側の各一側端部に印字領域50を設けてもよい。
【0018】
そして、図2(a)に示すように、給紙カセット5A、5Bに収容される再利用シートSにおいて、印字領域50に第1現像剤像で印字されるトナー付着量の管理情報は、消去されている。しかし、消色性トナーは樹脂部分がそのまま存在しているので、CCD等のラインセンサにより読み取ることができる。本実施形態では、給紙カセット5の最上位置に載置するシートSのトナー付着量の管理情報を取得するCCDラインセンサ等の管理情報取得部28を給紙カセットの上方に配置している。
【0019】
第1現像部11を使用した画像形成を行うか、第2現像部13を使用した画像形成を行うかは、モニタ29を備えた操作部30の操作により選択される。
【0020】
第1現像部11を使用した消色トナーによる画像形成を行う場合、消去処理済みの再利用シートを使用する場合と、消去処理済みの再利用シートの使用回数等が多く、これ以上の再利用が適していない場合があり、この場合には例えば未使用のシートを収容する下段の給紙カセット5Bのシートを使用することができる。
【0021】
図2(a)(b)に示すように、トナー付着量の管理情報の印字領域50には、再利用回数に応じて、端から順に所定位置に管理情報51、52、53、54が例えばQRコード(登録商標)により印字される。すなわち、図2(a)では、3回の再利用を行ったことが管理情報51、52、53の印字位置から判断でき、二点鎖線で示す領域61は画像消去部分を示す。そして、この再利用シートに第1現像剤で現像像を形成し、定着した状態を図2(b)に示す。図2(b)では、4回目の再利用回数の位置に管理情報54が印字され、シートSには画像情報が印字される。
【0022】
シートSに、トナー付着量の管理情報を印字し、印字された管理情報を読み取って転写バイアス出力を調整する制御回路を図3に基づいて説明する。
【0023】
図3において、バスライン40を介してMFP1の全体を制御するプロセッサ(CPU)41、操作部30、記憶部42、メモリ部43、トナー付着量管理部44、画像処理部45、第1現像部11、第2現像部13、転写バイアス補正部46、管理情報取得部28、画像情報取得部47、定着部23が接続されている。
【0024】
プロセッサ41は、メモリ部43または記憶部42に格納されたプログラムに基づいて所定の処理を実行し、画像形成動作を制御する。メモリ部43は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、DRAM、SRAM(Static Random Access Memory)、VRAM(Video RAM)、フラッシュメモリを用いることができ、MFP1において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。
【0025】
操作部30は、消色トナーを収容する第1現像部11を使用するか、通常トナーを収容する第2現像部13を使用してカラー印刷あるいはモノクロ印刷を行うかを選択する。なお、給紙カセット5Aに再利用シートを収容し、給紙カセット5Bには未使用のシートを収容しているものとして説明する。給紙カセット5Aを使用するか、給紙カセット5Bを使用するかは操作部30により選択することができる。管理情報取得部28は、給紙カセット5Aの最上位に積載される待機中の再利用シートSに印字された消色済みのトナー付着量管理情報を読み込み、トナー付着量管理部44に送信する。
【0026】
トナー付着量管理部44は、今回の画像形成に用いられるトナー付着量を画像情報取得部28の画像情報の印字率と濃度情報(トナー付着量)に基づいて設定したトナー付着量管理情報を画像処理部45に送信し、原稿画像と共にシートSにトナー付着量管理情報を第1現像剤で形成する。また、前回までの再利用に供したトナー付着量に加え、今回の画像形成に伴うトナー付着量を加えた総トナー付着量を転写バイアス補正部46に送信する。転写バイアス補正部46は、総トナー付着量に応じて増加電圧値を求める。そして、増加電圧値を加えた転写バイアスにより再利用シートSに第1現像剤像を転写し、定着部23で定着する。
【0027】
図4は、トナー付着量管理部44のブロック図を示す。
【0028】
画像情報取得部47である画像読取部3あるいはパソコンと通信するインターフェースを介して取得した今回印字する画像情報は、メモリ部31に読み込まれると共に、画像処理部45に送信される。画像処理部45は、今回印字する各ページにおける画素数から各ページの印字率を求め、また各ページの濃度情報から今回印字する各ページのトナー付着量を求め、トナー付着量設定部61に送信する。
【0029】
トナー付着量設定部61には、管理情報取得部28で読み込んだ再利用回数(N、Nは1以上の整数)と、今までの管理情報である過去の管理情報が送信される。すなわち、トナー付着量設定部61には、今回の再利用回数と印字するトナー付着量である今回の管理情報と、過去の再利用回数およびトナー付着量である過去の管理情報が送信される。そして、今回の管理情報をトナー付着量管理情報生成部62に送信する。トナー付着量管理情報生成部62は、今回の管理情報を画像処理部45に送信する。画像処理部45は、今回の管理情報を原稿画像と共に画像形成部7に送信し、第1現像部11を駆動して第1現像剤による現像像を感光体ドラム15に形成する。感光体ドラム15上の第1現像剤像は転写ベルト19に一次転写され、二次転写部20でシートSに転写される。
【0030】
二次転写部20の二次転写ローラ22に印加される転写バイアスの出力値は、過去のトナー付着量と今回のトナー付着量との総和である総トナー付着量によって調整される。トナー付着量設定部61は、総トナー付着量の情報を再利用回数(N)と共に転写バイアス補正部46に送信する。また、総トナー付着量および再利用回数(N)の情報は、再利用適否判定部63に出力される。再利用可否判定部63は、例えば再利用回数が所定回数を超えたか否か、総トナー付着量が所定量を超えたか否かにより再利用可否が判定される。そして、再利用に適さないと判定した場合には、再利用不適判定情報を出力する。再利用不適判定情報が出力されると、CPU41は給紙部5Aからの給紙を停止し、未使用のシートを収容した給紙部5Bからの給紙を給紙部6に指示することが例示できる。また、再利用不適と判定されたシートSを給紙カセット5Aから取り除くために、例えばモニタ29にその旨を指示する表示を行ったり、転写部20を通らずに機外に排出させたりすることを例示できる。
【0031】
一方、転写バイアス補正部46は、例えば図6に示す補正テーブルに示す補正係数を決定し、図7に示すテーブルで決定される転写バイアスにこの補正係数を乗算し、決転写バイアス出力を決定する。転写バイアス補正部46で決定した二次転写バイアスは、転写バイアス制御部48に出力され、二次転写部20に出力される。
【0032】
図6に示す補正テーブルは、画像形成回数(再利用回数)と印字率ごとの転写バイアスの補正係数の一例を示す。例えば、画像形成回数が3回で、印字率が26〜50%では、補正係数が1.00、画像形成回数が6回で、印字率が51〜75%では、補正係数1.15としている。
【0033】
また、図7に示すテーブルは、用紙坪量と相対湿度ごとの転写バイアスを示し、坪量106g〜160g/cm2のシートで、相対湿度34%では、770Vの転写バイアスとなり、この電圧に対して例えば上記した補正係数1.00、1.15が乗算されることになる。なお、シートの抵抗値は湿度環境に依存し、図8に示すように、坪量100g/cm2、120g/cm2、160g/cm2、200g/cm2、250g/cm2、280g/cm2のシートは、低湿側で抵抗値が上昇する特性を有している。
【0034】
次に、図4に示すトナー付着量の管理情報の生成と、転写バイアスの補正の制御の流れを図5に示すフローチャートに基づいて説明する。
【0035】
ACT1において、選択された給紙カセット5Aまたは5Bに収容されているシートSが再利用シートであるか否かを管理情報取得部28からの読取情報に基づいて判断する。管理情報が読み取れれば再利用シートと判断し、ACT2に進む。
【0036】
ACT2では、例えば図2(a)の状態のシートSの管理情報を管理情報取得部28により取得し、ACT3に進む。管理情報は、再利用回数(N)と、印字率情報と濃度情報に基づくトナー付着量である。トナー付着量情報としては、利用回数ごとにシートに表示し、あるいは最後の管理情報に合算した値を表示してもよい。
【0037】
ACT3では、第1現像部11が選択されたか否か、すなわち消色性トナーにより繰り返し印刷を選択したか否かを判定し、第1現像部11が選択されているとACT4に進む。
【0038】
ACT4では、画像情報取得部47により、パソコンあるいはADF4に載置した原稿の画像情報を取得し、ACT5に進む。
【0039】
ACT5では、ACT2で取得した管理情報に基づいて今回の印字の再利用回数N(N=N+1)を設定し、ACT6に進む。
【0040】
ACT6では、ACT2で取得した管理情報に基づいて今回の印字率を取得し、ACT7に進む。
【0041】
ACT7では、ACT2で取得した管理情報に基づいて今回の濃度情報を取得し、ACT8に進む。
【0042】
ACT8では、今回の再利用回数N、今回の印字率および今回の濃度情報に基づく管理情報を生成し、ACT9に進む。
【0043】
ACT9では、今回のトナー付着量と過去のトナー付着量の総和を求め、転写バイアス補正部46で転写バイアスを補正するための係数を求めACT10に進む。
【0044】
ACT10では、補正された転写バイアスを二次転写部20に出力し、再利用シートSへ第1現像剤像を転写し、ACT11に進む。
【0045】
ACT11では、定着部23で第1現像剤像を再利用シートSに定着し、終了する。
【0046】
また、ACT3において、第2現像部13を選択している場合には、通常のトナーによる永久画像を再利用シートに形成するために、ACT12において、ACT4と同様に画像情報取得部47で画像情報を取得し、今回の画像の印字率を取得し(ACT13)、今回の画像の濃度情報を取得し(ACT14)、ACT15に進む。
【0047】
ACT15では、過去のトナー付着量と再利用回数を取得し、今回のトナー付着量を加えた総トナー付着量に基づいて転写バイアス補正部46で転写バイアスを補正するための係数を求めACT16に進む。
【0048】
ACT16では、補正された転写バイアスを転写部に出力し、再利用シートSに第2現像剤像を転写し、ACT11に進む。
【0049】
一方、ACT1において、未使用のシートを選択するか、あるいは再利用シートのトナー付着量が所定量を超えて再利用不可能の場合には、ACT17に進みACT3と同様に、第1現像部11が選択されたか否か、すなわち消色性トナーにより未使用のシートに対する繰り返し印刷を選択したか否かを判定し、第1現像部11が選択されているとACT18に進む。
【0050】
ACT18では、画像情報取得部47により、パソコンあるいはADF4に載置した原稿の画像情報を取得し、ACT19に進む。
【0051】
ACT19では、未使用のシートを使用するので、今回の印字の再利用回数Nを1(N=1)に設定し、ACT20に進む。
【0052】
ACT20では、ACT18で取得した管理情報に基づいて今回の印字率を取得し、ACT21に進む。
【0053】
ACT21では、ACT18で取得した管理情報に基づいて今回の濃度情報を取得し、ACT22に進む。
【0054】
ACT22では、今回の再利用回数N=1、今回の印字率および今回の濃度情報に基づく管理情報を生成し、ACT23に進む。
【0055】
ACT23では、今回のトナー付着量を求め、転写バイアス補正部46で転写バイアスを補正するための係数を求めACT24に進む。
【0056】
ACT24では、補正された転写バイアスを二次転写部20に出力し、未使用シートSへ第1現像剤像を転写し、ACT11に進む。
【0057】
また、ACT17において、第2現像部13を選択している場合には、通常のトナーによる永久画像を未使用シートに形成するために、ACT25において、ACT4と同様に画像情報取得部47で画像情報を取得し、ACT26に進む。
【0058】
ACT26では、今回の画像の印字率と画像濃度に基づくトナー付着量に基づいて転写バイアス補正値を求め、ACT29に進む。
【0059】
ACT29では、ACT28において決定された転写バイアスの補正値に基づく転写バイアスで未使用シートSに第2現像剤像を転写し、ACT11に進み、本動作を終了する。
【0060】
本実施形態によれば、再利用シートSに付着しているトナー付着量を当該シートに形成するトナー付着量の管理情報により管理することができる。この管理情報は、管理情報と同じ消色トナーである第1現像剤を使用しているので、管理情報の画像形成が容易に行える。また、画像情報と共に管理情報も同時に消色するので、再利用上の問題がない。
【0061】
さらに、トナー付着量の管理情報を取得することで、その再利用シートに対する転写バイアスの補正も適切に行え、転写ムラのない画像を形成することができる。
【0062】
上記した実施形態では、シートに付着している過去のトナー付着量と、今回の画像形成で付着されると推定されるトナー付着量との総和に基づいて、転写バイアスを制御するようにしているが、制御対象としては、これに限定されるものではない。
【0063】
本実施形態は、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。
【符号の説明】
【0064】
1 MFP 3 画像読取部 7 画像形成部 8 搬送部
10 第1現像器 12 第2現像器 15 感光体ドラム
16 帯電ローラ 22 二次転写バイアスローラ 23 定着器
28 管理情報取得部 44 トナー付着量管理部
46 転写バイアス補正部 51、52、53、54 管理情報
61 トナー付着量設定部 62 トナー付着量管理情報生成部
63 再利用適否判定部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
像担持体に担持した未定着現像剤像を転写部でシートに転写し、定着部で未定着現像剤像をシートに定着する画像形成装置であって、
消色機能を有する第1現像剤による現像剤像が消去された再利用シートを収容し、転写部に向けて給紙する給紙部と、
前記再利用シートに形成する現像剤像の現像剤付着量を管理情報として、第1現像剤でシートに形成する管理情報生成部と、
を備える画像形成装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記管理情報は、再利用シートの再利用回数と、印字率と、濃度であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の画像形成装置において、
管理情報は、再利用シートの特定位置に印字することを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置において、
給紙部で待機する再利用シートに形成した管理情報を取得する管理情報取得部をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項4に記載の画像形成装置において、
管理情報取得部で取得した過去の管理情報と、今回の画像形成に要する現像剤付着量の管理情報とに基づいて、転写部の転写バイアスを補正する転写バイアス補正部をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項1】
像担持体に担持した未定着現像剤像を転写部でシートに転写し、定着部で未定着現像剤像をシートに定着する画像形成装置であって、
消色機能を有する第1現像剤による現像剤像が消去された再利用シートを収容し、転写部に向けて給紙する給紙部と、
前記再利用シートに形成する現像剤像の現像剤付着量を管理情報として、第1現像剤でシートに形成する管理情報生成部と、
を備える画像形成装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記管理情報は、再利用シートの再利用回数と、印字率と、濃度であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の画像形成装置において、
管理情報は、再利用シートの特定位置に印字することを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置において、
給紙部で待機する再利用シートに形成した管理情報を取得する管理情報取得部をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項4に記載の画像形成装置において、
管理情報取得部で取得した過去の管理情報と、今回の画像形成に要する現像剤付着量の管理情報とに基づいて、転写部の転写バイアスを補正する転写バイアス補正部をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【公開番号】特開2013−57941(P2013−57941A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−196251(P2012−196251)
【出願日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【出願人】(000003562)東芝テック株式会社 (5,631)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【出願人】(000003562)東芝テック株式会社 (5,631)
【Fターム(参考)】
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